Advantech, ein führender Anbieter von Embedded-Computing-Lösungen, stellte auf der embedded world 2022 das weltweit erste COM-HPC Server-on-Module mit AMD EPYC^Ô 7003 Embedded-Prozessoren vor. Mit 64 Cores bieten die neuen COM-HPC Size E Server-on-Modules (200 mm x 160 mm) mehr als die dreifache Zahl von Edge-Server-Cores als alle anderen COM-HPC-Server-Module am Markt [1]. Entwickler von Edge-Servern verfügen somit über einen immensen Leistungssprung. Zu den Anwendungen des neuen COM-HPC-Benchmark-Moduls zählt die industrielle Netzwerktechnik wie VPN-Gateways und Firewalls mit hohen Anforderungen an den Datendurchsatz von bis zu 100 GbE und schnellen Pufferspeichern, Telekommunikation und kritische Edge-Infrastrukturen wie 5G-Basisstationen, komplexe gemischt-kritische Industrie-4.0-Edge-Server oder auch Radar- und Sonaranwendungen, die im Sicherheits- und Verteidigungsbereich zum Einsatz kommen. Der Vorteil des Server-on-Modules-Ansatzes in diesen Anwendungen liegt darin, dass es schneller und kostengünstiger ist, ein spezielles Serverdesign zu entwickeln. Dadurch sind Anbieter von industrietauglicher Serverausrüstung in der Lage, vollständig angepasste Plattformen selbst für kleinere Projekte zu entwickeln, wie sie typischerweise im industriellen Umfeld zu finden sind.

„Die neuen COM-HPC Size E Server-on-Modules mit den leistungsstarken AMD EPYC 7003 Embedded-Prozessoren ermöglichen uns den schnellen Einstieg in den aufstrebenden Markt der modularen Edge-Server, was sehr wichtig ist“, erklärte Dirk Finstel, Associate Vice President Embedded IoT & CTO Europe bei Advantech. „Bedenken Sie, dass Standard-Serverdesigns für hohe Verkaufszahlen entwickelt und mit weitgehend einheitlichen Funktionssätzen angeboten werden. Das Einbringen von Datenverarbeitungsleistung der Serverklasse in den Embedded- und Edge-Serverbereich führt zu Anpassungsbedarf – und Server-on-Modules erfüllen diese Anforderungen mit dem bewährten und seit mehreren Jahrzehnten weit verbreiteten Designprinzip von Prozessormodul und Trägerboard.“

„Seit vielen Jahren sehen wir den Bedarf an kundenspezifischen Anpassungen im Embedded-Computing-Bereich“, so Jess Isquith, President der PICMG. „Die hohe Effizienz bei der Kombination von Modulen mit kundenspezifischen Trägerboards ist entscheidend für den großen Erfolg von Computer-on-Modules. COMs sind die am meisten genutzten Board -Level-Produkte im Embedded-Computing-Bereich. Mit der COM-HPC Server-on-Module-Spezifikation ist dieses Designprinzip jetzt auch für eine Reihe von Server-Prozessoren der Einstiegsklasse bis hin zu den aktuellen AMD EPYC 7003 Embedded-Prozessoren verfügbar“, bekräftigt Isquith, um die Bedeutung der neuen Server-on-Module-Spezifikation zu unterstreichen, an deren Definition Advantech als Mitglied des PICMG-COM-HPC-Unterausschusses maßgeblich beteiligt war.

„Es ist beeindruckend, wie schnell Advantech die Gelegenheit ergriffen hat, unsere Server-Prozessoren auf Server-on-Modules bereitzustellen, die dem neuen COM-HPC-Server-Standard entsprechen“, so Amey Deosthali, Director Product Management, Adaptive & Embedded Computing Group bei AMD. „Das zeigt uns, dass die Digitalisierung von Industrie-4.0-Einrichtungen und kritischen Infrastrukturen einen enormen Bedarf an kundenspezifischen Systemdesigns schafft. Mit massiven generischen PCIe-Gen-4-Lanes sind unsere EPYC-7003-CPUs ideal dafür ausgelegt, Server auf spezielle Aufgaben zuzuschneiden.“

Neben der Embedded-Rechenleistung von bis zu 64 Cores und mehreren generischen PCIe-Gen-4-Lanes bietet das neue SOM-E780 Server-on-Module von Advantech auch die hohe Energieeffizienz, die Entwickler für x86-Server erwarten. Es liefert eine außergewöhnliche Leistung, senkt die Energiekosten und ermöglicht sogar passiv gekühlte Lösungen. Ein weiterer Vorteil ist der Single-Socket-Ansatz, der dazu beiträgt, die Lizenzkosten im Vergleich zu einem Dual-Socket-Serverdesign zu minimieren. Die Prozessoren der Serie EPYC 7003 basieren auf der Zen-3-Mikroarchitektur und der Infinity-Architektur von AMD und bieten einen vollständigen Funktionsumfang über den gesamten Stack – mit einer branchenführenden Anzahl von I/O-Lanes, 7nm-x86-CPU-Technologie und einem integrierten Sicherheitsprozessor auf dem Chip. Sie bieten außerdem bis zu 32 MB L3-Cache, 4-6-8-Speicherkanal-Interleaving für optimale Leistungsfähigkeit in mehreren DIMM-Konfigurationen und synchronisierte Takte zwischen Fabric und Speicher – alles Techniken, die zusammen die führende Leistungsfähigkeit stützen.

EPYC-Prozessoren sind mit AMD Infinity Guard ausgestattet – einer Reihe hochmoderner Sicherheitsfunktionen, die in den Chip integriert sind und zum Schutz vor internen und externen Bedrohungen dienen. Die Technik umfasst Secure Encrypted Virtualization (SEV) zum Schutz der Privatsphäre und Integrität von VMs; Secure Nested Paging (SEV-SNP) zum Schutz der Speicherintegrität; Secure Memory Encryption (SME) zum Schutz vor Angriffen auf den Hauptspeicher und den AMD Shadow Stack für hardwaregestützten Stack-Schutz vor Malware-Angriffen.

Funktionen im Detail

Die neuen SOM-E780 COM-HPC Server-Size-E-Module von Advantech enthalten die neuesten AMD EPYC 7003 Embedded-Server-CPUs und bieten eine geplante Langzeitverfügbarkeit von mindestens fünf Jahren. Die neuen Module sind in fünf verschiedenen Varianten erhältlich und eignen sich für Anwendungen, die eine massive parallele Rechenleistung erfordern. Sie sind mit bis zu 64 leistungsstarken AMD Zen-3-Cores für bis zu 128 Threads ausgestattet. Auf vier DIMM-Sockeln unterstützen sie bis zu 512 GB DDR4-RAM mit 3200 MT/s, um Server-Designs mit hohen Anforderungen an die Speicherbandbreite, mehrere speicherintensive Workloads und Installationen virtueller Maschinen zu beschleunigen. Zudem ermöglichen bis zu 79 PCIe-Gen-4-Lanes eine neue Klasse modularer Hochleistungs-Edge-Server-Designs, die eine Reihe spezieller Controller, Beschleunigerkarten und NVMe-Speichermedien integrieren und schnelle I/O-Kommunikation sowie Vernetzung mit bis zu 100GBit/s-Ethernet unterstützen.

Für Echtzeit-Netzwerke bieten die Module zusätzlich 1x 2,5GBit-Ethernet. Weitere Schnittstellen sind 4x USB 3.2 Gen1, 4x USB 2.0, sowie SPI Bus, 12Bit-GPIO und 2x COM. Über 2x SATA-3.0-Schnittstellen lassen sich herkömmliche Festplatten und SSDs anschließen. Softwareunterstützung wird für Windows 10 und Ubuntu Linux bereitgestellt. Für mehr Zuverlässigkeit, Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit (RAS) unterstützen die neuen COM-HPC Server-on-Modules TPM sowie Advantechs bewährte Remote-Management- und Überwachungslösung, die aus iManager einschließlich IPMI, Embedded-Software-APIs und WISE-DeviceOn besteht. Um die Markteinführung zu beschleunigen und die Design-in-Sicherheit zu optimieren, bietet Advantech passende Kühllösungen sowie umfangreiche Software-Design-in-Services für neue KI- und Edge-Computing-Anwendungen.

Weitere Informationen über die SOM-E780 COM-HPC Server Size E Server-on-Modules unter https://www.advantech.eu/products/SOM-E780

[1] Intel^® Xeon^® D-2700 CPUs, die auf COM-HPC Server-on-Modules verfügbar sind, bieten nur bis zu 20 Cores

[2] Siehr www.spec.org

Über PICMG

Die 1994 gegründete PICMG^® ist ein gemeinnütziges 501(c)-Konsortium von Unternehmen und Organisationen, die gemeinsam offene Standards für Hochleistungsanwendungen in den Bereichen Industrie, industrielles IoT, Militär/Luft- und Raumfahrt, Telekommunikation, Test-/Messtechnik, Medizintechnik und allgemeine Embedded-Computing-Anwendungen entwickeln. Zu den wichtigsten von der PICMG entwickelten Standardfamilien gehören COMExpress^®, CompactPCI^®, AdvancedTCA^®, MicroTCA^®, AdvancedMC^®, CompactPCI^® Serial, COM Express^®, SHB Express^®, MicroSAM und HPM (Hardware Platform Management). (www.picmg.org)