Das Datenwachstum ist unaufhaltsam, und der kommende 5G-Mobilfunkstandard wird es noch beschleunigen. Experten erwarten neue digitale Geschäftsmodelle, die erst durch die hohen Datenübertragungsraten von 5G möglich werden. Anwendungen wie künstliche Intelligenz haben einen enormen Datenbedarf und erfordern die schnelle Auswertung riesiger Datenmengen mithilfe von Algorithmen. IoT-Geräte, Sensoren und Aktoren, die stündlich mit dem Internet verbunden werden, generieren beispielsweise von autonomen Fahrzeugen weiterhin enorme Datenmengen. Hunderte von Signalen müssen in Sekundenbruchteilen verarbeitet werden. Viele dieser Szenarien finden nicht mehr in einem sicheren, leistungsstarken Rechenzentrum oder in der Cloud statt, sondern näher am Datenursprung: auf Mobilfunkmasten, in Produktionslinien, Lagerhallen, Verarbeitungsanlagen oder in autonomen Fahrzeugen, um nur einige Beispiele zu nennen. Wo früher eingebettete industrielle Computersysteme zuverlässigen und dauerhaften Service boten, ist heute die Datenleistung unerlässlich.
Dies erfordert auch neue Konzepte für eingebettete Systeme: Bestehende Standards reichen nicht mehr aus, um die großen Datenmengen und die dafür benötigte Rechenleistung zu bewältigen. COM Express® bietet mit dem 2016 veröffentlichten Typ 7 bereits eine höhere Bandbreite, stößt aber für zukünftige Hochleistungsanwendungen an seine Grenzen. Für Anwendungen mit geringeren Leistungsanforderungen wird COM Express® kontinuierlich weiterentwickelt.
Führende Hersteller der Branche haben innerhalb des PICMG-Standardisierungskomitees eine neue Arbeitsgruppe eingerichtet, um den COM-Standard zukunftssicher zu gestalten. Computer-On-Modules High Performance Computing, kurz COM HPC (ehemals COM HD), stellt eine Weiterentwicklung des bestehenden COM Express®-Standards dar.
COM HPC unterstützt High-End-Serverprozessoren und bis zu acht SODIMM-Speichersteckplätze und ermöglicht voraussichtlich eine Verlustleistung von bis zu 125 Watt, während COM Express® bisher auf 60 Watt beschränkt war. Es unterstützt den neuen PCI Express® 4.0-Standard sowie den kommenden 5.0-Standard, den COM Express® nicht mehr bietet. Daher verfügt COM HPC über ein neues Anschlussdesign, das auch 64 PCIe-Lanes unterstützt. COM HPC ist zudem für zukünftige Hochgeschwindigkeitsverbindungen über USB 3.2 und Netzwerkstandards wie 100-Gigabit-Ethernet gerüstet.
COM HPC wird zwei neue Hochgeschwindigkeitssteckverbinder mit mindestens 4 x 100 Pins, also insgesamt 800 Pins, verwenden. Als Basis dient die ADF6/ADM6-Serie von Samtec, jedoch wird der Reihenabstand vergrößert, um die Kompatibilität des Endprodukts auch mit Produkten anderer Hersteller zu gewährleisten: Eine Abhängigkeit von einem einzigen Hersteller wird bewusst vermieden.
Die Zielgruppe für die neuen COM HPC-Module sind eindeutig Anwendungen in der Fertigung und anderen Bereichen mit rauen Umgebungsbedingungen. Der Fokus liegt hier auf industriellen Szenarien, in denen die Module und Support-Boards starker Beanspruchung standhalten müssen. Anders als herkömmliche IT-Server, die für den Einsatz in geschützten Rechenzentren oder Serverräumen entwickelt wurden, sind COM HPC-Boards auch für raue Industrieumgebungen ausgelegt und bieten dort die Leistung und Flexibilität typischer IT-Server. Kontron plant, die COM HPC-basierten industriellen Embedded-Server in zwei Versionen anzubieten: eine leistungsstarke Version mit Grafik, bekannt als COM Express®, und eine Version ohne Grafik, aber mit deutlich mehr Datenleitungen für anspruchsvolle Serverkonzepte.
Auf der COM HPC arbeitet Kontron mit anderen Herstellern zusammen, um die Leistungsfähigkeit und Flexibilität von Intelligent Edge zu erweitern, die bisher nur auf IT-Servern verfügbar waren. Dies bildet die Grundlage für digitale Anwendungen, die nah an der Datenquelle arbeiten, unabhängig von den Umgebungsbedingungen: „Die Server sind integriert und ausfallsicher.“.
