Echtzeit-Computing
Intel Echtzeit-Technik unterstützt neue Lösungen, die sowohl innerhalb als auch über vernetzte Geräte hinweg ein hohes Maß an Flexibilität erfordern. Prozessoren mit Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) bieten optimale Rechen- und Zeitleistung für Echtzeitanwendungen 1. Mit integrierten oder separaten Ethernet-Controllern mit IEEE 802.1 Time Sensitive Networking (TSN) können diese Prozessoren komplexe Echtzeitsysteme unterstützen.
Echtzeit-Anwendungsfälle aktivieren
Intel IoT-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
- Sicherstellung der Verfügbarkeit in nativen und virtualisierten Umgebungen
Wichtige Anwendungsfälle
Luftfahrt
Fabrikautomatisierung
Gesundheitswesen
Nukleare
Öl und Gas
Robotik
Transport
Dienstprogramme und Wasser
Leistung in Echtzeit
Intel® TCC und TSN
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.
TIME-Sensitive Networking (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.
Time Sensitive Networking (TSN) bezeichnet eine Sammlung von IEEE-Standards, -Spezifikationen und -Funktionen, die auf Standard-Ethernet-Netzwerken basieren, um zeitsensible Anwendungen zu unterstützen und präzisionsgesteuerte Zeitsynchronisierung, Zeitlinien für die Datenbereitstellung und Datenverkehrsplanung zu unterstützen.
Warum TSN?
Sichere und zuverlässige Bereitstellung von Daten
Garantierte 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 zeitsensibler Netzwerke (TSN) für Automatisierungssysteme
Weißbuch: Die geschäftlichen Auswirkungen von TSN auf industrielle Systeme
Wichtige Elemente
Die Zeitsynchronisierung bietet Hardwarefunktionen, um eine präzise Zeitsynchronisierung zu erzielen und die Notwendigkeit einer softwarebasierten Synchronisierung und der damit verbundenen negativen Auswirkungen durch das Betriebssystem zu eliminieren. Koordinieren Sie verschiedene Taktfrequenzen, die in einzelnen IP-Blöcken zu finden sind, wie CPU, PCIe, Netzwerk, Audio und mehr.
Timeliness bietet Hardwarefunktionen, die die Latenz von Datenpaketen von einem IP-Block zu einem anderen minimieren. 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® Time Coordinated Computing (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.
Silicon
Intel Atom® Prozessoren
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
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
Prozessoren der Intel® Core™ der 12. Generation
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® D-Prozessoren
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
Intel® Xeon® W Prozessoren
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
Separate Ethernet-Produkte
Die folgenden Ethernet-Produkte verfügen über TSN-Funktionalität:
- Intel® I225-LM (Embedded-Nutzungsbedingungen, 2,5 G TSN-fähiges separates Ethernet)
- Intel® I225-IT (Extended Temp, 2,5 G TSN-fähiges separates Ethernet)
Tools für Software und Entwickler
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.
Intel® Time Coordinated Computing (Intel® TCC) Tools
Intel führt ein neues Produkt ein, das Intel® Time Coordinated Computing Tools (Intel® TCC Tools) genannt wird. Es enthält 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 3 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.
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
Intel setzt sich dafür ein, ein Technologieumfeld zu schaffen, das Lösungen in Echtzeit entwickelt.
- 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: Beschleunigung von Codesys-Echtzeitanwendungen (Video)
- RTS: Wie Echtzeitsysteme und Intel® Echtzeit-Funktionen Industrie 4.0 ermöglichen
Dokumentation
Hier erhalten Sie Design-Dokumente, Treiber, Datenblätter, Versionshinweise und mehr für IoT-Lösungen in Echtzeit.
Übersicht der Systeme in Echtzeit
Entdecken Sie die Auswirkungen von Echtzeitsystemen auf Anwendungen im Internet der Dinge in Branchen, von der Fertigung über das Gesundheitswesen bis hin zu Öl und Gas und Robotik.
IoT-Technik
Durchsuchen Sie die zugehörigen Technologien, mit denen Sie mehr Daten erfassen, schneller analysieren und schneller darauf reagieren können.
Produkt- und Leistungsinformationen
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.
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