COM-HPC全新規(guī)格 滿足邊緣運(yùn)算市場的高階需求

由CTIMES所主辦之【東西講座】系列，于2月25日（五）邀請德國工業(yè)計(jì)算機(jī)模塊供貨商康佳特科技（congatec AG），亞洲區(qū)研發(fā)經(jīng)理朱永翔擔(dān)任講者，以「COM-HPC的智慧邊緣全攻略」為題解析技術(shù)，當(dāng)天采實(shí)體與在線直播方式舉行，探究COM-HPC在邊緣運(yùn)算上的應(yīng)用與規(guī)格設(shè)計(jì)。


 
圖一 : 康佳特科技（congatec AG）亞洲區(qū)研發(fā)經(jīng)理朱永翔

隨著現(xiàn)代的科技進(jìn)步，COM Express已不敷使用，為提供更高速的運(yùn)算與更多的接口信道，近年P(guān)ICMG協(xié)會(huì)訂定全新COM-HPC規(guī)格，以滿足工業(yè)邊緣運(yùn)算市場的高階需求。

邊緣運(yùn)算（Edge Computing）為分布式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算架構(gòu)，將應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的運(yùn)算過程，盡可能靠近邊緣節(jié)點(diǎn)處理，最大限度降低客戶端和服務(wù)器之間的運(yùn)算量，以減少延遲和帶寬使用，是一個(gè)發(fā)展快速、更高效能需求的領(lǐng)域?，F(xiàn)今，高階嵌入式多核心處理器對內(nèi)存的需求更是有增無減。

COM-HPC（High-Performance Computer-on-Modules）是具備高性能運(yùn)算校能的模塊化計(jì)算機(jī)，每個(gè)模塊集成核心組件CPU、內(nèi)存、輸入與輸出，當(dāng)使用者面臨半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品改朝換代，無須花多余心力設(shè)計(jì)整塊主板，只需更換該模塊，幫助加速下游客戶的研發(fā)時(shí)程。

COM-HPC相較COM Express特點(diǎn)在于支持運(yùn)算密集型平臺(tái)、帶寬與接腳數(shù)、最大內(nèi)存容量、高帶寬顯示器接口、全新的高密度高速連接器、FPGA與GPA最大運(yùn)算使用。

康佳特科技為德國標(biāo)準(zhǔn)嵌入式計(jì)算機(jī)模塊供貨商，同時(shí)也是PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group）成員之一。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)，例如工業(yè)化控制、醫(yī)療科技、車載、航天電子及運(yùn)輸?shù)取?br/>
高密度設(shè)計(jì) 加速下游客戶的研發(fā)時(shí)程
朱永翔表示，為支持高階PCIe Gen5，COM-HPC在連接器選擇上，必須總達(dá)800接腳數(shù)、高密度小型體積設(shè)計(jì)、多達(dá)300瓦、多重供應(yīng)來源，因此具有彈性開放接腳可自由定義規(guī)格、自對準(zhǔn)球柵數(shù)組封裝設(shè)計(jì)增加制成可靠性、1mm接觸面積確保高速訊號(hào)穩(wěn)定、載板對載板的距離展開減輕客戶底板制成。


 
圖二 : 從德國直送的COM-HPC模塊、散熱單元與載板，全臺(tái)首度的實(shí)體展示。

COM-HPC客戶端（client）模塊：尺寸分別為A、B和C。具800引腳高速連接器、2個(gè)25 GB和NBaseT的以太網(wǎng)絡(luò)、支持高音頻I/O與圖形、符合PICMG高性能運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)，總共48條PCIe Gen5信道，多達(dá)4 SO-DIMM記憶模塊，提供高達(dá)250瓦功率電源、8至20伏特寬電壓輸入。

COM-HPC服務(wù)端（Server）模塊：尺寸分別為D和E。具800引腳高速連接器、8個(gè)25 GB的以太網(wǎng)絡(luò)連接、高達(dá)1 TB動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存、符合PICMG高性能運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)、總共有64條PCIe Gen5通道、可支持平臺(tái)管理，多達(dá)8 DIMM記憶插槽，提供高達(dá)350瓦功率電源、穩(wěn)定12伏特電壓輸入。

朱永翔進(jìn)一步表示，隨著使用場域環(huán)境不同，客戶機(jī)器尺寸需求也不一，例如電子廣告牌、廣告廣告牌、超音波機(jī)器著重在影音上，COM-HPC服務(wù)端并不支持影音輸出，因此適用于客戶端，而服務(wù)端注重在于CPU運(yùn)算與網(wǎng)絡(luò)能力，內(nèi)存相對需求大。

朱永翔說明，COM-HPC供應(yīng)瓦數(shù)愈高，相對散熱器就至為重要?？导烟卦O(shè)計(jì)自家獨(dú)特標(biāo)準(zhǔn)，分別有主動(dòng)散熱方案（有風(fēng)扇）、被動(dòng)散熱方案（無風(fēng)扇）、散熱模塊（無?片）、熱管配接器，使用蒸氣室技術(shù)與高密度?片，室內(nèi)風(fēng)扇監(jiān)控的轉(zhuǎn)述，確保較佳風(fēng)扇速度參數(shù)。

現(xiàn)今越是支持高階運(yùn)算，從USB2.0、3.2至4.0，加上以太網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)端的應(yīng)用，皆呈現(xiàn)急速上升，訊號(hào)完整性考慮相當(dāng)重要?？导烟厣頌閰f(xié)助制定規(guī)格廠商，提供軌道長度參考、PCB設(shè)計(jì)材料、連接器與預(yù)算損失數(shù)據(jù)、電路板迭層參數(shù)，讓客戶與使用者在底板設(shè)計(jì)上，可得到優(yōu)化。