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世平集團代理產線 Intel 提出低功耗及高擴充性的Car - PC解決方案

 2011-06-08
美國Intel在「Intel Developer Forum」上發佈了面向嵌入設備的通用微處理器「Tunnel Creek」。此為一款集成了低功耗微處理器「Atom」系列CPU內核的晶片,同時可將具有高靈活性、圖形性能及性能密度提升的Tunnel Creek稱為"基於Atom處理器的第一代嵌入設備用SoC(System On a Chip)"。Tunnel Creek將許多附加的功能全數整合至晶片內,其開放互連特性更加容易搭配各種輸入/輸出(I/O)設備。該系統單晶片的彈性讓創造獨特的個性設計變得更容易,尤其適合支援包括車用資訊娛樂系統、網路電話、以及智慧型電網裝置等應用。

在基於低功耗微架構「Bonnell」的CPU內核中,Tunnel Creek集成了記憶體控制器電路、3D圖形繪製處理電路(GPU)、影像編碼電路和解碼電路、音頻控制器電路、支援雙通道輸出的顯示器控制器電路以及PCI Express介面的控制器電路。設想通過PCI Express介面與外部的輸入輸出控制器IC、FPGA以及ASIC等相連接。同時Tunnel Creek採用與現有Atom處理器產品群相同的45nm製程技術製造。

藉由整合發揮彈性 –
Intel Atom系統單晶片的開放互連性讓開發業者能輕易將處理器搭配任何PCI Express*相容裝置。PCI Express互連技術亦讓客戶能自行設計輸入/輸出控制器(I/O hubs,IOH)來搭配系統單晶片,藉以支援車用資訊娛樂系統、智慧型電網裝置、自動化裝置、廠房工業設備等應用。整合於單一晶片的Intel Atom處理器核心、記憶體控制器、繪圖元件、音效與視訊編碼/解碼器,打造更簡單的機板設計,讓客戶能更輕易且快速地開發各種嵌入式應用。

透過相容性提升擴充性 –
新款系統單晶片採用一致的Intel架構,能與舊技術及未來產品並存運作,帶來能重複使用的設計,並保護在技術與基礎架構上所做的投資。

高效能、低功耗、更低的成本 –
Intel Atom系統單晶片達到5瓦以下的最佳化功耗/效能,讓這款晶片適合支援輕巧超薄或空間受限的應用。高整合度的輕巧超薄設計亦降低材料總成本,而架構的可擴充性則協助客戶降低總持有成本。

第三方IOH廠商 –
許多互連晶片組針對嵌入式應用進行客制化,包括OKI半導體(OKI Semiconductor)的車用資訊娛樂與羅姆半導體(ROHM)推出伴隨矽(companion silicon)協助客戶簡化設計、調節電壓、以及時脈同步化。

處理器E600系列產品及Intel Platform Controller Hub (PCH) EG20T晶片符合嵌入式產品市場的設計要求,包括車用資訊娛樂、智慧電網設備、媒體電話、工業與住宅自動化等。
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Tunnel Creek具有3個主要特點:

  • 靈活性:
    採用了PCIe開放式匯流排標準,通過PCIe可以與PCI及USB、ASIC、FPGA、I/O中樞(I/OH)等介面建立連接。
  • 圖形性能:
    比淩動Z500處理器的整體性能提升了50%。
  • 性能密度
    Tunnel Creek封裝尺寸只有1013mm2,上一代Menlow-XL的封裝尺寸為1890 mm2,體積相較上一代的產品減少了46%,而圖形性能提升了50%,因此,性能密度比淩動Z500處理器提升了2.7倍。

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Intel將Tunnel Creek與通過PCI Express介面連接的外部IC形成的組合稱為「Queens Bay平臺」(Queens Bay為開發代碼)。 延續2008年 「Menlow平臺」 的設計將CPU內核單體作為Atom處理器,並在輸入輸出IC中集成了記憶體控制器、顯示器控制器、USB介面等各種輸入輸出電路以及GPU。

關於通過PCI Express與Tunnel Creek相連接的輸入輸出IC,Intel將提供通用版。至於其他用途,例如車載資訊終端和配備媒體處理功能的IP電話等設備,Intel考慮到需要的輸入輸出IC和週邊處理功能因不同市場而異,因此將採取要求第三方提供產品領域訂製型輸入輸出IC的方針。Intel表示,「由於Tunnel Creek符合PCI Express標準介面要求,因此第三方可以輕鬆開發出不同產品領域的輸入輸出IC」。

羅姆(ROHM)與OKI半導體公司宣佈,針對 Intel 的嵌入式專用單晶片 Atom 處理器 E6xx 系列(代號 Tunnel Creek),發佈了由三種元件組成的專用晶片組,這三種元件包括I/O hub晶片(IOH);電源管理(PMIC),以及時脈產生器(CGIC)。

IOH應用在車載資訊娛樂系統專用的 ML7213則具備 Video 輸入、SDVO 轉換器、USB、SATA 等標準介面,並搭載支援 MOST 網路的 MediaLB介面等。

電源管理元件包含12V的BD9594MWV,以及5V的BD9591MWV,內建1ch DC/DC 控制器、4ch DC/DC 調節器、8ch LDO、6ch Load SW、1ch VTT for DDR 等晶片組所需的全部電源供應功能。這些電源IC為採用全新 ATOM處理器 E6xx 系列的系統內建了最佳化電源開關順序控制器,因此無需以往使用微機或 PLD 進行構造的複雜的電源順序設計,可實現高性能並節省空間。

時脈產生器 BU7335MWV採用ROHM獨有的高頻率精度的 PLL 技術(專利技術),此外還運用展頻(Spread Spectrum)技術以防止 EMI,可構成適合 ATOM處理器 E6xx 系列平台的時脈系統。該元件配置於CPU(3線),內建PCIe、SATA、Graphic(1 線)、USB 等晶片組所需的全部時脈。利用BD9591MWV/BD9594MWV 可以進行順序控制。

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Intel在IDF上,公佈了第一代面向嵌入式市場的淩動架構SoC Tunnel Creek,它將此前Menlow平臺的記憶體控制器、顯示控制器以及時鐘等週邊元件集成進了此次的QuensBay平臺,可通過PCIe匯流排連接Intel或羅姆(ROHM)的I/O中樞(IOH)。適於工業自動化、和車載資訊娛樂等應用。

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全球汽車電子產品市場堂堂邁入快速增長階段,其火熱發展的主要動力,除了來自於汽車市場穩定成長之外,另一個因素係肇因於新開發的車用電子產品在汽車設備中快速普及,這包括了:車用電控系統、汽車安全設備、車載娛樂系統、車載資訊產品、車載網路設備等,汽車電子產品逐漸成為汽車的基本配備。

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Intel針對各種車用系統推出低功耗版本的Intel Atom處理器。Intel Atom處理器與Microsoft Auto軟體平台將帶來充裕的擴充彈性,為各種先進的汽車解決方案開創新紀元。Intel Atom 處理器E600系列在各種汽車應用,能透過IP協定提供各種通訊服務,讓使用者僅須按一個按鍵就能輕鬆存取各種日常生活的應用,例如電子郵件、文字簡訊、天氣資訊、YouTube網路影片、占星預測、以及數位相簿。

將電腦技術運用到嵌入式領域

為此,Intel令Tunnel Creek具有了PCI Express介面。「廠商各自開發的ASIC或FPGA,或針對特定設備領域開發的ASSP,或獨立的支援PCI Express的部件,都可以經由PCI Express連接」,該公司的首席高級工程師暨架構總監Pranav Mahta介紹道。Intel雖預定提供支援各種有代表性的外部介面的通用輸出入IC,但各設備領域的ASSP將由其他半導體廠商提供。

Intel列舉Tunnel Creek的應用之一為車載資訊設備。作為實例,在北京IDF會場上,中國華泰汽車(HawTai Automobile)介紹了其在新開發的「B11」轎車上配備了採用Intel Atom微處理器的車載資訊設備。而這款具有3G通信功能的車用設備,採用了Intel主導研發的基於Linux的MeeGo軟體。

Intel發表四款特別版本的Intel Atom處理器以及兩款新型系統控制器,以進一步擴充Intel嵌入式事業群產品陣容,並推動業界針對更多市場開發各種先進創新產品。Intel Atom處理器Z6xx 系列產品的新成員包括支援工業級溫度(industrial-temperature)的版本,以及各種不同的封裝尺寸規格,適合支援車用資訊設備、媒體電話、環保科技以及其他工業級應用。

低功耗的Intel Atom處理器協助Intel擴展許多與運算相關的新市場版圖,將廣受歡迎的Intel架構擴展至嵌入式產業,例如車內資訊娛樂(in-vehicle infotainment,IVI)、工業控制與自動化、以及媒體電話等。這些產品亦透過多方面的強化,如內建2D與3D繪圖、影片加速、及支援包括Windows與Linux等多種作業系統,帶動市場的創新。Intel透過推出這些新產品,將Intel處理器的各項優勢導入各種新型應用、裝置、以及客群,協助顧客開發可用於不受溫度限制的環境,並結合低功耗特色的各種產品。預估在2015年之前,具備嵌入式上網功能的裝置數量將成長至150億部。因此,業界在推出具備連網能力與必要功能的產品時,必須考量嵌入式環境與新應用市場的需求。