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什么是Intel Elkhart Lake?专用于物联网的处理器系列

2024-02-01 04:46:33阅读 1

随着世界向工业4.0过渡,边缘计算应用程序对实时推理、连接和数据遥测的更高性能和更低功耗处理的需求激增,并加强了加固。物联网和边缘计算的爆炸性增长造成了上一代处理器无法维持的性能瓶颈和限制。英特尔最新推出的Atom x6000 E系列、奔腾和赛扬N&J系列处理器,正式名称为Elkhart Lake,旨在满足这些需求,缓解嵌入式和工业物联网市场目前面临的瓶颈。

Elkhart Lake专注于工业物联网,最新的Intel Atom x6000e、Pentium和Celeron N&J系列为在恶劣环境条件下需要高性能、低功耗、实时处理的关键工业部门提供解决方案。Elkhart Lake将部署的关键应用程序将包括长时间的正常运行时间、不间断的操作、在空间受限的位置实施,以及频繁的冲击、振动和温度变化。Elkhart Lake可以突出其物联网中心功能的一些目标细分市场包括:工业和工厂自动化、智能零售、智能自助售货机、智能物联网基础设施、医学影像与诊断、车队远程通信与管理。

尽管Apollo Lake(2016年推出)和Bay Trail(2013年推出)处理器仍在其15年的产品支持生命周期内,但Elkhart Lake为边缘应用提供了更现代和“更新”的低功耗高性能处理器前身。最新一代Intel处理器主要致力于增强边缘计算,并为面向物联网的应用程序提供解决方案。

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1.显著的性能增强

Elkhart Lake处理器(Intel Atom x6000 E系列、Intel Pentium和Intel Celeron N&J系列)与前代处理器相比,性能显著提升。由于Elkhart Lake的计算芯片基于10nm光刻(Tremont微体系结构),平台控制中心(PCH)基于14nm光刻,因此与上一代Apollo Lake相比,单线程性能提高了1.7倍,多线程性能提高1.5倍。

最新的处理器采用四核,突发频率高达3.0 GHz,同时保持4.5W-12W的最小TDP范围。需要高性能数据处理和最低功耗的边缘应用将发现这一改进对其部署至关重要。

该处理器系列的RAM支持性能也有了飞跃。前几代仅支持8GB DDR3L(高达1866MT/s)或LPDDR4(高达2400MT/s),而Elkhart Lake则突破了这一界限,在特定处理器型号中支持高达32GB LPDDR4,最高可达3200MT/s,并支持Intel带内纠错码(IBECC)。IBECC是Intel的纠错解决方案,具有标准的非ECC RAM,可用于关键任务部署,其中可靠性是导致大量故障的关键因素。IBECC可在UEFI中配置,为OEM设计师和系统集成商提供更多的通用性和灵活性。

2.使用新一代图形将速度提高一倍

除了性能增强之外,Elkhart Lake处理器还与Intel的第11代UHD图形处理器相结合,使图形速度提高了一倍。图形方面的2倍改进使该处理器系列能够以4K@60fps的速度支持三个同时显示,并支持关键图形API(DirectX、OpenGL和OpenCL);适用于数字标牌、智能售货机、IIoT&Robotics或工业/工厂自动化等。凭借高达32个EU(执行单元)内核的GPU性能,指定的Elkhart Lake处理器能够深度学习AI推理和医学成像等计算机视觉应用。

3.扩展的实时连接

物联网不断发展,需要大量的连接。这一代低功耗高性能处理器支持:3x 2.5GbE局域网、PCIe 3.0(最多8个通道)、USB 3.1(最多4个端口)、USB 2.0(最多10个端口)。

系统集成商和OEM设计人员现在可以进一步增加对时间敏感的网络支持MAC,以便使用2.5GbE LAN进行实时数据分析;与限于1GbE LAN的前几代相比。随着物联网数据变得更加复杂,将需要更快的数据传输速度。USB世代的升级提高了数据传输速度,USB 3.1提供10Gbps的传输速率,而USB 2.0提供480Mbps的传输速率。利用USB连接的物联网传感器和设备受益于此增强,因为某些物联网受到USB 2.0数据传输速率的阻碍。工业物联网应用受到空间受限位置缺乏边缘AI支持的限制。

PCIe 3.0的推出通过不同类型的硬件加速器为边缘AI工作负载整合铺平了道路。工业计算机现在具有支持机器视觉和智能售货机应用的人工智能推理的能力,其外形尺寸小得多。与Bay Trail相比,Elkhart Lake处理器的PCI Express通道数量增加了一倍,并利用PCIe 3.0,每通道带宽速度为1GB/s,而PCIe 2.0的带宽速度为500MB/s。连接性的这些改进为OEM提供了在低功耗x86架构中为边缘关键应用程序实现实时数据处理的能力。

4.引入基于硬件的安全性(Intel PTT)

随着rootkit和其他恶意软件越来越流行,由于边缘计算的敏感性,数据安全已成为所有工业物联网设备的必要条件。Intel采用了自己的基于固件的TPM 2.0,即Intel PTT(平台信任技术),以加密和存储凭据密钥,同时在检测到设备篡改时防止系统启动。其他关键的安全协议,如Intel Boot Guard、Secure Key、AES New Instructions和SHA Extensions,都可以使用加密加速器无缝执行,而不会影响系统的整体性能和生产效率。

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