Industrie-PC

Intels Atom-Prozessoren unter der Lupe

Kaum ein Hersteller von Embedded-Boards oder Panel-PCs, der nicht wenigstens ein Gerät mit Atom-CPU im Programm hat. Bei über 17 Varianten fällt die Differenzierung nicht leicht. Und mit der N450-Linie kündigt Intel bereits eine neue Atom- Generation an.

Allein für Netbooks, Nettops, Mobile- Internet-Devices und Consumer- Electronic gibt es Atom-CPUs in mehr als zehn Varianten. Für den Embedded- Bereich stehen weitere sieben Typen zur Verfügung. „Embedded heißt bei Intel mindestens sieben Jahre Liefergarantie und umfangreiche Betriebssystem- und Treiberverfügbarkeit", betont Intel Sales Manager Atom Michael Vierheilig, „von Microsoft Windows-Betriebssystemen über diverse Linux-Varianten bis hin zu Echtzeit- Betriebssystemen."

Bei Prozessoren mit 1,3 GHz und 1,6 GHz Systemtakt ist zusätzlich Intels Virtualisierungstechnologie implementiert, so dass ein Echtzeit- mit einem Standard-Betriebssystem auf der gleichen CPU betrieben werden kann. Für besonders strom- und platzsparende, lüfterlose oder batteriebetriebene Designs eignen sich die Atom-Prozessoren Z510 und Z530. Bei einer Gehäusegröße von nur 13 mm × 14 mm und 1,1 GHz oder 1,6 GHz Taktfrequenz werden zusammen mit dem System-Controller-Hub (SCH) US15W nur 666 mm2 Fläche auf der Platine benötigt.

Die als Menlow-XL bekannte größere Baureihe Z5xxP(T) ist in der P-Variante im Standard-Temperaturbereich (0 bis 70 °C) mit bis zu 1,6 GHz lieferbar und in der für einen erweiterten Betriebstemperaturbereich von -40 bis +85 °C ausgelegten PT-Variante mit einem Systemtakt bis 1,33 GHz. Aufgrund der größeren Gehäuse sind CPU-Kern und SCH dieser Linie rund dreimal so groß wie die Standard- Menlow-Baureihe. Der Vorteil: Die Komponenten sind leichter zu verarbeiten und robuster.

Als typische Zielanwendungen nennt Vierheilig Automotive- und harte Industrie-Applikationen. Sämtliche I/O-Schnittstellen sowie das Memory-Interface, HD-Videobeschleuniger und der 2D/3D-Grafikbeschleuniger sind für beide Serien identisch und im System-Controller-Hub US15W/PT konzentriert.

Der Schnittstellenumfang umfasst 18/24bit LVDS, SDVO, 2×PCI-Express, PATA/IDE, 4×HD-Audio, 8× USB2.0, 3×SDIO 1.1/MMC 4.0. Schnittstellen wie SATA oder Ethernet fehlen auf dem SCH, lassen sich mit externen Komponenten aber auf dem CPU-Board implementieren. Prozessor und SCH kommen mit 4,5WLeistung aus. Stehen die Systemkosten und ein PCähnlicher Schnittstellenumfang im Vordergrund, kommt der 1,6 GHz schnelle N270-Prozessor mit „82945GSE Graphics Memory Controller Hub" und dem „I/O-Controller-Hub ICH7-M" zum Einsatz. „Im Automatisierungsumfeld ist der N270 das Arbeitspferd", so Vierheilig.

Auf rund 2174 mm2 Gesamt-Chipfläche und einer Verlustleistung bis 10 W stehen zwei unabhängige Display-Schnittstellen für SDVO, VGA, Dual-Channel LVDS und Analog-TV zur Verfügung. Mit dem integrierten Grafikbeschleuniger (GMA950), 2×SATA, 6×PCI, 4×1 oder 1×4 PCI-Express, 10/100MBit/s Ethernet, 8×USB 2.0 und HD-Audio-Interface eignet sich diese Plattform für Anwendungen mit größeren Displays und Erweiterungsbedarf via PCI-Steckplätze. HMI- und Bedienpanels sowie Steuerungen sind die klassischen Anwendungen im industriellen Umfeld, gefolgt von Gaming-Applikationen sowie in POS-Terminals oder im Digital-Signage-Umfeld.

• Teil 1: Intels Atom-Prozessoren unter der Lupe
• Teil 2: Leistungsvergleich in der Praxis
• Teil 3: Die Atom-Implementierungen
• Teil 4: Atom-Prozessoren mit integrierter Grafik