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Suche auf Intel.com nutzen

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  • Markenbezeichnung: Core i9
  • Dokumentennummer: 123456
  • Codename: Alder Lake
  • Spezielle Operatoren: "Ice Lake", Ice AND Lake, Ice OR Lake, Ice*

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  1. Intel® Produkte
  2. Echtzeit am Netzwerkrand: Übersicht

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Echtzeit am Netzwerkrand

Intels Echtzeit-Technologie unterstützt neue Lösungen, die eine hohe Koordination innerhalb von vernetzten Geräte und über sie hinweg erfordern. Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) Prozessoren bieten eine optimale Rechen- und Zeitleistung für Echtzeitanwendungen1. Mit integrierten oder diskreten Ethernet-Controllern mit IEEE 802.1 Time Sensitive Networking (TSN) können diese Prozessoren komplexe Echtzeitsysteme betreiben.

  • Überblick
  • Dokumentation

Die wichtigsten Funktionen von Echtzeit

Intels Echtzeit-Computing-Leistung und -Lösungen konzentrieren sich auf harte Anwendungsfälle in Echtzeit, bei denen ein Systemausfall eine Frist vergeht. In Bereichen wie Robotik, Automobil und Versorgern ist eine harte Echtzeit erforderlich, wenn eine Funktion nicht innerhalb der gesamten Zeitspanne (Frist) ausgeführt werden kann.

Echtzeit-Angebote von Intel unterstützen neue Lösungen, die sowohl High-Compute- als auch Echtzeit-Leistung bieten durch:

  • Priorisierung von Echtzeit-Workloads beim Zugriff auf Cache, Speicher und Netzwerk
  • Minimierung von Unterbrechungen durch andere Workloads
  • Optimierung der Leistung für Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Workloads
  • Unterstützung der Verfügbarkeit in nativen und virtualisierten Umgebungen

Priorisierung von Echtzeit-Workloads

Wenn bestimmte Echtzeit-Workloads innerhalb der festgelegten Frist abgeschlossen werden müssen, um einen kritischen Systemausfall zu vermeiden, ist die Fähigkeit, einige Workloads gegenüber anderen zu priorisieren, von größter Bedeutung. Einige, aber nicht alle Echtzeitsysteme verfügen über diese Fähigkeit für Workload- oder Aufgabenpriorisierung.

Hohe Vorhersagbarkeit und Zuverlässigkeit

Da Echtzeitsysteme Daten in definierten, vorhersagbaren Zeitrahmen verarbeiten, wird die Ausführung von Aufgaben oder Workloads erreicht, wodurch die Zuverlässigkeit kritischer Systeme für Unternehmen verbessert wird.

Präziseres Timing

Echtzeitsysteme sind für Aufgaben ausgelegt, die innerhalb präziser Zyklustermine (bis zu Mikrosekunden) ausgeführt werden müssen.

Zugehörige Videos

Einführung in zeitsensible Netzwerk- und Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC)

Erhalten Sie eine Einführung in grundlegende Konzepte zeitsensibler Netzwerke, Intel® TCC und wie Maschinennetzwerke kommunizieren.

Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) Mess- und Analysetools

Intel® Prozessoren sind multifunktional und können einer Vielzahl von Anwendungsfällen dienen, einschließlich Datenanalyse in der Cloud, Gaming-PCs, traditionellen Büro-Laptops und Edge-Geräten. Intel® TCC ist eine Reihe von Funktionen, die zur Erweiterung der Rechenleistung von Intel® Prozessoren beitragen und in der Lage sind, die strengen zeitlichen Anforderungen von Echtzeitanwendungen zu erfüllen.

Entwickelt, um die Leistung in der industriellen Automatisierung zu verbessern

Erfahren Sie mehr über Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) und erfahren Sie, wie Intel und Codesys zusammengearbeitet haben, um die Leistung bei Codesys-Echtzeitanwendungen, die auf Intel® Prozessoren ausgeführt werden, zu steigern.

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Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Echtzeitsystem?
Der Begriff "Echtzeitsystem" bezieht sich auf Hardware- und Softwarekomponenten, die Anwendungsfunktionen in Echtzeit ausführen und auf Ereignisse innerhalb vorhersehbarer und spezifischer Zeitbeschränkungen reagieren können.

Was ist der Unterschied zwischen harter Echtzeit und softer Echtzeit?
Echtzeitsysteme werden als weiche Echtzeit- oder als harte Echtzeit-Systeme eingestuft. Eine Soft-Echtzeit-Klassifizierung bedeutet, dass das System weiterhin funktioniert, selbst wenn es nicht innerhalb einer bestimmten Zeit ausgeführt werden kann. Vor allem ist es wichtig, dass das System, wenn es seine Frist verpasst hat, keine gefährlichen Konsequenzen nach sich ziehen wird. Eine harte Klassifizierung in Echtzeit bedeutet, dass das System nicht mehr funktioniert, wenn eine Frist verpasst wird, was zu schwerwiegenden Folgen führen kann.

Welche Anwendungen verwenden Echtzeitsysteme?
Echtzeitsysteme sind wichtige Technikteile und werden daher in einer Vielzahl von Branchen mit Anwendungen eingesetzt, die von Prozessautomatisierungssystemen über Lagertechnik bis hin zu Fertigungslinien, Landwirtschaft und Gesundheitswesen reicht.

Wichtige Anwendungsfälle

Flugsteuerung

Industrielle Steuerungsanwendungen

Videowand

Medizinische Bildgebung

Robotik

Zeitsensible Netzwerke (TSN) und Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC)

TSN und Intel® TCC


Zeitsensible Netzwerke (TSN)

Bietet beschränkte maximale Latenz für geplanten Datenverkehr über switched Ethernet-Netzwerke. TSN ist ein Satz von IEEE 802-Standards, die von der IEEE TSN-Taskgruppe definiert werden. Diese Normen ermöglichen eine ultrazuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz über das Ethernet, um zeitsensible Anwendungen zu unterstützen. TSN erreicht dies durch Verwendung von Zeitsynchronisierung, Datenverkehrsplanung und Netzwerkkonfiguration.

Intel® TCC-Zeitsynchronisierung
Stellt einen Hardwaremechanismus zur Abstimmung der verschiedenen Taktfrequenzen in einzelnen IP-Blöcken bereit.


Intel® TCC Zeitlinien
Stellt einen Hardwaremechanismus bereit, um die Latenz von Datenpaketen von einem Funktionsblock zu einem anderen anzugeben.

TSN

Bietet beschränkte maximale Latenz für geplanten Datenverkehr über switched Ethernet-Netzwerke. TSN ist ein Satz von IEEE 802-Standards, die von der IEEE TSN-Taskgruppe definiert werden. Diese Normen ermöglichen eine ultrazuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz über das Ethernet, um zeitsensible Anwendungen zu unterstützen. TSN erreicht dies durch Verwendung von Zeitsynchronisierung, Datenverkehrsplanung und Netzwerkkonfiguration.

Warum TSN?

  • Sicherere und zuverlässigere Bereitstellung von Daten
  • Nahtlose Latenz für die Datenbereitstellung
  • Konvergente Netzwerke sparen Betriebskosten
  • Vereinfacht die Systemkonfiguration und -bedienung
  • Offenes Technologieumfeld

Plattformfunktionen

  • 1-3 integrierte Ethernet-TSN-Controller
  • Ultrazuverlässige Kommunikation zwischen Maschinen und Maschinen mit geringer Latenz (URLLC) mit bis zu 2,5 Gbit/s/Port
  • Unterstützt die gemeinsame Nutzung von harter Echtzeit-Betriebstechnik (Hard Real-Time Operational Technology, OT) und weichem Echtzeit-Informationstechnik-Datenverkehr in einem einzigen Netzwerk, wodurch die Infrastrukturkosten reduziert werden.
  • Vereinfachen Sie das Mainboard-Design mit integrierten Ethernet-Controllern; weniger Stromverbrauch, kleinerer Formfaktor, Materialkostenersparnis
  • Rationalisieren Sie die Software-Entwicklung mit Open-Standard-Referenzsoftware

Unterstützte Ethernet-TSN-Standards

  • IEEE 802.1AS Allgemeines Präzisions-Zeitprotokoll
  • IEEE 802.1Qbv Time Aware Shaper
  • IEEE 802.1Qav Credit-basierter Shaper
  • IEEE 802.1Qbu Frame Preemption

Weitere Informationen:

Artikel: Einführung von TSN für Automatisierungssysteme

Weißbuch: Die geschäftlichen Auswirkungen von TSN auf industrielle Systeme

Weißbuch: TSN (Von der Theorie zur Implementierung in der industriellen Automatisierung)

Intel® TCC

Wichtige Elemente

  • Die Zeitsynchronisierung bietet Hardwarefunktionen, die darauf abzielen, eine präzise Zeitsynchronisierung zu erzielen und die Notwendigkeit einer softwarebasierten Synchronisierung und der damit verbundenen negativen Auswirkungen durch das Betriebssystem zu eliminieren. Koordinieren Sie die verschiedenen Taktfrequenzen in einzelnen IP-Blöcken, wie CPU, PCIe, Netzwerk, Audio und mehr.
  • Timeliness bietet Hardwarefunktionen, die eine Minimierung der Latenz von Datenpaketen von einem IP-Block zum nächsten unterstützen. Weisen Sie kritische Ressourcen, wie z. B. Cache, für Anwendungen in Echtzeit zu. Priorisieren Sie I/O, wie z. B. PCIe-Datenverkehr.

Vorteile der Intel® TCC und Intel® TCC Tools:

  • Aktivieren Sie eine zuverlässige Worst-Case Ausführungszeit (WCET) I/O innerhalb des Rechenknotens.
  • Verkürzen Sie die Markteinführungszeit und reduzieren Sie die Gesamtbetriebskosten durch einfaches Tuning.
  • Einfache Skalierung von Prozessoren der Intel Atom® x6000E-Reihe (Codename Elkhart Lake) und Intel® Core™ Prozessoren der 11. Generation (Codename Tiger Lake UP3) bis zur nächsten Generation mit Intel® TCC.
  • Maximieren Sie die Effizienz durch die Aggregierung von zeitkritischen Anwendungen ohne Zeitbeschränkung auf einem einzigen Mainboard.

Aktivieren der Intel® TCC Software

Es gibt keine Lösung für "One Size Fits All". Nach der Wahl des richtigen Enhanced für IoT Intel Prozessors sind die folgenden Schritte eine empfohlene Sequenz, in der Kunden verschiedene "Tuning"-Funktionen anwenden sollten, die Intel im Rahmen unseres Echtzeit-Angebots bietet:

  • Nutzen Sie unser Mainboard-Support-Paket (BSP) mit Echtzeitoptimierungen
  • Aktivieren sie Intel® TCC Mode im BIOS
  • Nutzen Sie Intel® TCC Tools (demnächst verfügbar) für die granularste Feinabstimmung in Echtzeit oder um ein Gleichgewicht zwischen Echtzeitleistung, Stromverbrauch und allgemeiner Rechenleistung herzustellen.

Vorgestellte Plattformen

Intel® Xeon® D-2700 und D-1700 Prozessoren

High-Computing-Leistung und Flexibilität für schwerere IoT-Workloads

Die folgenden MODELLE sind für Echtzeit mit Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) optimiert und können auch mit Intel Ethernet Controller der i225/i226-Reihe mit TSN gekoppelt werden:

  • Intel® Xeon® D-2752TER Prozessor
  • Intel® Xeon® D-1746TER Prozessor
  • Intel® Xeon® D-1735TR Prozessor
  • Intel® Xeon® D-1715TER Prozessor
  • Intel® Xeon® D-1712TR Prozessor

Prozessoren der Intel® Core™ der 12. Generation

Gesamt-Rechenleistung

Die folgenden SKUs sind für Echtzeit mit Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) und 2 integrierten TSN-fähigen Ethernet-Ports optimiert. Es kann auch mit Intel Ethernet Controller der i225/i226-Reihe mit TSN gekoppelt werden:

  • Intel® Core™ i9-12900E Prozessor
  • Intel® Core™ i7-12700E Prozessor
  • Intel® Core™ i5-12500E Prozessor
  • Intel® Core™ i3-12100E Prozessor

Intel® Xeon® Prozessoren der Produktreihe W-11000E

High-Computing-Leistung und Flexibilität für schwerere IoT-Workloads

Die folgenden SKUs sind für Echtzeit mit Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) und 2 integrierten TSN-fähigen Ethernet-Ports optimiert. Es kann auch mit Intel Ethernet Controller der i225/i226-Reihe mit TSN gekoppelt werden:

  • Intel® Xeon® W-11865MRE Prozessor
  • Intel® Xeon® W-11865MLE Prozessor
  • Intel® Xeon® W-11555MRE Prozessor
  • Intel® Xeon® W-11555MLE Prozessor
  • Intel® Xeon® W-11155MRE Prozessor
  • Intel® Xeon® W-11155MLE Prozessor

Prozessoren der Intel Atom® x6000E-Reihe

Für die nächste Generation von IoT-Edge-Geräten

Die folgenden SKUs sind für Echtzeit mit Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) und 3 integrierten TSN-fähigen Ethernet-Ports optimiert. Es kann auch mit einem separaten Intel® Ethernet Controller der i225/i226-Reihe mit TSN gekoppelt werden:

  • Intel Atom® x6427FE Prozessor
  • Intel Atom® x6425RE Prozessor
  • Intel Atom® x6414RE Prozessor
  • Intel Atom® x6212RE Prozessor
  • Intel Atom® x6200FE Prozessor

Prozessoren der Intel® Core™ der 11. Generation

Innovatives neues Hochleistungs-Chip-Design

Die folgenden SKUs sind für Echtzeit mit Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) und 1 integriertem TSN-fähigem Ethernet-Port optimiert. Es kann auch mit einem separaten Intel® Ethernet Controller der i225/i226-Reihe mit TSN gekoppelt werden:

  • Intel® Core™ i7-1185GRE Prozessor
  • Intel® Core™ i5-1145GRE Prozessor
  • Intel® Core™ i3-1115GRE Prozessor

Separate Ethernet-Produkte

PCI-Express-Multi-Gigabit-Ethernet-Controller

Der Intel® Ethernet Controller I225 unterstützt die neuesten zeitsensiblen Netzwerkfunktionen (TSN).

  • Intel® Ethernet Controller I225-LM (Embedded-Nutzungsbedingungen, 2,5 G TSN-fähiges separates Ethernet)
  • Intel® Ethernet Controller I225-IT (Extended Temp, 2,5 G TSN-fähiges separates Ethernet)

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Tools für Software und Entwickler

Intel® TCC Tools

Intel® Time Coordinated Computing Tools (Intel® TCC Tools) enthalten APIs, Dienstprogramme, Beispielanwendungen, Dokumentation und mehr, um Kunden und Entwicklern dabei zu helfen, das Potenzial der Echtzeit-Funktionen von Intel Prozessoren freizuschalten. Es ist durch drei Hauptbereiche gekennzeichnet:

  • Konfiguration und Optimierung in Echtzeit konzentrieren sich auf Workload-bewusste Prozessoroptimierungen und -optimierungen, die dabei helfen, datengebundene Zugriffs-Timings für Anwendungen zu ermöglichen.
  • Time Sync und Communications enthalten Proben, die Entwickler als Ausgangspunkte für Anwendungen verwenden können, die eine präzise Zeitsynchronisierung erfordern.
  • Der Inhalt der Messung und Analyse hilft Entwicklern bei ihren Debugging-, Fehlerbehebungs-, Mess- und Analyseanforderungen.
  • Weitere Informationen

Steuerungen Intel® Edge

Intel® Edge Controls für Industrial ist eine Software-Referenzplattform, die auf kompatibler Hardware läuft und Echtzeit-Rechenleistung, standardsbasierte Konnektivität, Sicherheit, Virtualisierung und IT-ähnliche Verwaltung integriert. Sie beschleunigt die Transformation industrieller Steuerungssysteme zu softwaredefinierten Lösungen.

  • Weitere Informationen

Hardware und Software für Echtzeit-Computing

"Echtzeit-Computing" bezieht sich auf Hardware- und Softwaresysteme, die innerhalb definierter Regeln und Abgabetermine betrieben werden müssen. Echtzeit-Programme müssen eine Antwort innerhalb der Frist garantieren. Um dies zu ermöglichen, erfordern Echtzeit-Lösungen ein hohes Maß an Flexibilität, sowohl innerhalb als auch über alle Geräte hinweg.

  • Weitere Informationen

Highlights des Echtzeit-Technologieumfelds

Kunden-Lösungsbeschreibungen

  • Siemens liefert leistungsstarken Industrie-PC auf kleinem Platzbedarf
  • Congatec bringt Leistung der nächsten Generation sowie Echtzeit-Computing in kompakte, industrielle Formfaktoren
  • Vecow vereinfacht und beschleunigt mobile Roboterimplementierungen
  • ENC verschiebt Leistungsgrenzen mit neuen Standards und der Plattform der neuesten Generation

Partner aktivieren

  • RTS: Wir stellen den Hypervisor für Echtzeit-Workload-Konsolidierung mit Intel® Core™ der 11. Generation und Intel Atom® X6000E Prozessoren (SB) vor
  • TTTech: Die Beintechnik von TTTech Industrial bietet funktionen Intel® Edge Controls für Industrial
  • Codesys: Codesys-Echtzeitanwendungen beschleunigen
  • RTS: Wie Echtzeitsysteme und Intel Echtzeit-Funktionen Industrie 4.0 ermöglichen

Erfolgsstorys für Kunden


Video: Hypervisor-Lösungen in Echtzeit

"Die Einführung des RTS Hypervisor auf den neuesten Intel Plattformen ermöglicht neue Möglichkeiten für Echtzeitanwendungen, von Robotik und intelligenten Autos bis hin zu Fabrikautomatisierung und Utility-Load-Management."

— Herr Reichlin, General Manager von RTS

Dokumentation


Hier erhalten Sie Design-Dokumente, Treiber, Datenblätter, Versionshinweise und mehr für IoT-Lösungen in Echtzeit.

Dokumentation durchsuchen

Zugehörige Ressourcen

Intel® Edge-Steuerelemente für industrielle Anwendungen (Intel® ECI)

Intel® ECI

Intel® ECI – Erste Schritte

Intel® ECI – Funktionsweise

Intel® ECI – Anforderungen

Intel® Edge Insights for Industrial (Intel® EII)

Intel® EII

Intel® EIl – Video im Überblick

Intel® EII – Architektur und technische Schulung

Intel® EII – Hardware-Setup-Leitfäden

Robotik

Lösungen für die Robotiktechnik

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IoT-Technik

Durchsuchen Sie die zugehörigen Technologien, mit denen Sie mehr Daten erfassen, schneller analysieren und schneller darauf reagieren können.

  • Funktionelle Sicherheit
  • Edge-KI und Computer-Vision

  • IoT-Sicherheit
  • IoT-Sicherheit – IoT-Verwaltbarkeit

  • IoT-Grafik, Medien und Display
  • IoT-Technik und Lösungsressourcen

Produkt- und Leistungsinformationen

1

Die Funktionsmerkmale und Vorteile von Intel® Techniken hängen von der Systemkonfiguration ab und können geeignete Hardware, Software oder die Aktivierung von Diensten erfordern. Die Leistungsmerkmale variieren je nach Systemkonfiguration. Kein Produkt und keine Komponente bieten absolute Sicherheit. Informieren Sie sich beim Systemhersteller oder Fachhändler oder auf https://www.intel.de.

Der Inhalt dieser Seite ist eine Kombination aus menschlicher und computerbasierter Übersetzung des originalen, englischsprachigen Inhalts. Dieser Inhalt wird zum besseren Verständnis und nur zur allgemeinen Information bereitgestellt und sollte nicht als vollständig oder fehlerfrei betrachtet werden. Sollte eine Diskrepanz zwischen der englischsprachigen Version dieser Seite und der Übersetzung auftreten, gilt die englische Version. Englische Version dieser Seite anzeigen.

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