Влияние эволюции стандартов на рынок встроенных систем
Норберт Хаузер (Norbert Hauser), Kontron
В последние 2 года в недрах PICMG были рождены несколько новых стандартов. Их спецификации утверждены и опубликованы, и теперь они смогу оказать существенное влияние на рост всех сегментов рынка встроенных систем.
 
Эволюция стандартов
Официальное утверждение новых стандартов PICMG обнадёживает широкие слои заказчиков в их стремлении получать большой спектр совместимых в работе продуктов от разных поставщиков. Для поставщиков же новые стандарты явились своеобразными маяками, указывающими верный путь к вложению инвестиций в перспективные инженерные решения с длительным жизненным циклом присутствия на рынке.

Нынешний рынок встроенных систем подобен верхушке айсберга: мы видим широкий спектр возможных новых приложения для использования возникающих технологий и стандартов.

Семейство спецификаций PICMG 3.x для систем AdvancedTCA было с одобрением встречено большинством компаний "переднего края" телекоммуникационного рынка и многими компаниями "второй линии". А мезонинные модули AdvancedMC, спецификации которых также разработаны организацией PICMG первоначально с прицелом на системы AdvancedTCA, оказались востребованы не только в рамках этой платформы, но и для использования с платами-носителями, разработанными по "закрытым" спецификациям.

Стандарт MicroTCA, разработка и утверждение которого недавно "дошли до финала" будет опираться на использование мезонинных модулей AdvancedMC, непосредственно подключаемых к объединительной панели, что снижает стоимость системы и расширяет диапазон "квантования" функциональных возможностей встроенных систем на основе стандартов PICMG в части вычислительной мощи, плотности и количества каналов ввода/вывода, объёмов хранимой информации.
  
Стандарт CompactPCI 2.16 удерживает прочные позиции не только в области телекоммуникационных систем, но расширяет свою экспансию на рынок оборудования промышленной автоматики, контрольно-измерительного оборудования, медицинских систем и встроенных систем для транспорта.

Для заказчиков, работающих на самых разных сегментах рынка "встроенных вычислений" и заинтересованных в гибком масштабировании вычислительных возможностей, использовании специализированных подсистем ввода/вывода и возможности адаптации механической конструкции встроенной системы к специфическим требованиям оборудования, в габаритах которого они будут работать, наиболее удобным решением могут оказаться модули форматов Computer-On-Modules (COMs). Помимо "лидера" этого рынка, спецификации ETX, которая в 2006 году была расширена до версии ETX 3.0 добавлением интерфейса SerialATA (SATA), что позволило таким модулям работать с самыми современными устройствами хранения данных, организация PICMG в 2005 году выпустила спецификацию COM Express, учитывающую появление на рынке встроенных систем интерфейса PCIe и многоядерных процессорных архитектур.

Концепция COM-модулей обеспечивает использование COTS (commercial off the shelf)-модулей совместно с "полностью" специализированной системой ввода/вывода, сосредоточенной на плате-носителе и получение таким образом полностью "заказного" решения, но за меньшие деньги и быстрее.

Kontron представил первые процессорные модули формата PICMG 1.3, внося свой вклад в выведение на рынок встроенных систем интерфейса PCIe.

Тем временем, инновации в сфере стандартов модульных систем могут оказывать влияние на рынок в среднесрочной перспективе.

Стандарт MicroTCA, первоначально ориентированный на телекоммуникационную индустрию, также будет использоваться, по нашему мнению на других сегментах рынка, требовательных к высокой плотности функциональных возможностей. Это системы промышленной визуализации, индустриальные серверы, медицинское оборудование, игровые системы и индустрия азартных игр.

Модули и платы на различных рынках
Во всех рыночных сегментах мы наблюдаем постоянную потребность в повышении степени интеграции, увеличении вычислительных возможностей, расширении коммуникационных возможностей и возможностей поддержки графики, в снижении энергопотребления и повышении удельной производительности вычислений (на ватт потребляемой мощности).

В дополнение к этому потребители с одной стороны хотят использовать самое инновационное оборудование, но с другой стороны требуют гарантий длительного жизненного цикла поддержки приобретённых систем (на большинстве сегментов рынка речь идёт, как правило, о 5-7 летнем цикле поддержки).

Удовлетворение этих желаний требует от вендоров рынка встроенных систем серьёзных усилий в части инженерии и логистики.

На рынке промышленных систем и систем автоматики от встроенного оборудования "ждут" наличия нескольких каналов Ethernet в промышленном исполнении (Industrial Ethernet) и широких возможностей подключения оборудования на базе последовательных интерфейсов, среди которых наибольшей популярностью начинаются пользоваться уже упомянутый Ethernet и USB.

От промышленных серверов всё чаще требуется поддержка технологии RAID для обеспечения высокой готовности. Новые многоядерные процессоры делают возможным сосредоточение в одной системе ряда функциональных возможностей, таких как управление, визуализация (поддержка интерфейса человек-машина / human machine interface / HMI), а также поддержка протоколов защиты данных и систем защиты внутренней сети от атак извне (firewalls) при дистанционной работе. Ранее для всего этого требовалось наличие нескольких встроенных систем.

Появление новых многоядерных процессоров позволит заказчикам экономить значительные средства и снизить габариты встроенных систем, поэтому следует ожидать широкого проникновения многоядерных процессоров в самые разные платформы.

На рынке систем автоматики мы наблюдаем тенденцию к использованию концепции Embedded IPC с применением пассивных систем охлаждения и твердотельными устройствами для хранения данных. Таким образом, речь идёт о расширяющемся использовании систем без вентиляторов и без классических жёстких дисков в качестве устройств хранения данных, о расширяющемся использовании систем, не имеющих механически вращающихся элементов.

Почти все промышленные приложения опираются на использование дисплеев - ЖК или панелей TFT. С ними работают модули на основе стандартов CompactPCI, PICMG 1.x, ETX, ETXexpress/COM Express.

В телекоммуникационных системах на разработчиков оказывает сильное давление потребность заказчиков в высокой "плотности" вычислений, поэтому на этом сегменте рынка большие надежды возлагаются на оборудование на базе стандартов AdvancedTCA, AdvancedMCs и MicroTCA, использующее многоядерные процессоры. На эти платформы переходят приложения мобильной и беспроводной связи, позволяя снизить стоимость оборудования при увеличении его функциональных возможностей.

Но оборудование в стандарте CompactPCI всё ещё будет использоваться в ближайшие годы на телекоммуникационном рынке помимо входящих на него систем на базе стандартов AdvancedTCA, AdvancedMC и MicroTCA.

Игровые приложения/Лотереи/Развлечения/Азартные игры
Эти сегменты рынка требуют от оборудования развитых возможностей поддержки графики и больших вычислительных возможностей, систем на базе инновационных технологий.

Новые многоядерные процессоры и 64-разрядные архитектуры повышают производительность встроенных систем для этих сегментов рынка. Появление новых чипсетов со встроенными системами поддержки графики позволяет в ряде случаев отказаться от использования дополнительных графических "карт" расширения.

На этих рынках обычно используются модули форматов ETX, ETXexpress/COM Express и встраиваемые материнские платы.

Оборонные и аэрокосмические приложения
Стандарты CompactPCI и VME вместе с PC/104 традиционно "прикрывают" эти рынки. Однако можно предсказать, что концепция сетевой информационной поддержки поля боя, инновационные системы управления и коммуникаций, разрабатываемые для военных и аэрокосмических приложений "мобилизуют" на эти рынки платформы MicroTCA и AdvancedMC.

В мобильных приложениях военного и аэрокосмического рынка необходимость адаптации характеристик встроенных систем под требования "механики" оборудования заставят разработчиков обратить свой взор на модули форматов ETX и microETXexpress.

Медицинское оборудование
Движущей силой развития встроенных систем для медицинских приложений является поиск компромисса между ценовым давлением и потребностью во всё более автоматизированном и компьютеризированном оборудовании для организаций здравоохранения, востребованностью "мобильного" стиля работы персонала, желанием врачей опереться на развитые графические возможности диагностического оборудования.

Для "положительного" ответа на все эти пожелания необходимо использовать многоядерные процессоры и модули форматов ETX, ETXexpress/COM Express и CompactPCI. В будущем на медицинский рынок должны выйти системы MicroTCA.

Тенденции экспансии / "вымывания" стандартов
Принятые обозначения:

(+/-) - "нулевая" динамика

(-) или (+) - менее, чем 5% рост/падение спроса

(--) или (++) - рост/падение спроса в диапазоне 5... 15%

(---) или (+++) - рост/падение спроса свыше 15%

AdvancedTCA 
 +++
 AdvancedMC
 +++
 ETXexpress/COM Express
 +++
 CompactPCI
 ++
 ETX
 ++
 Mini-ITX
 ++
 PICMG 1.x
 +
 FlexATX
 +
 MicroATX
 +
 PC/104
 +
 3.5 SBC
 +
 EPIC
 +
 ATX
 +/-
 PCI
 --
 PISA
 --
 ISA
 ---



Источник: по материалам интервью Норберта Хаузера (Norbert Hauser), вице-президента Kontron, о главных тенденциях развития рынка embedded в 2007 году, данного в конце декабря 2006 года
 
 
О журнале | Новости | Архив | Выставки и события | Ресурсы | Подписка | Реклама | Авторам статей
Copyright 2000 © Мир компьютерной автоматизации. Авторские права охраняются.
Designed by Jang