Интегрирование функций

Многоядерные процессоры в промышленной автоматике

Два или более независимых ядер выполненные на одном микропроцессоре может соответствовать или превосходить,-одноядерный микропроцессор по производительности работая на более низких частотах и ​​используя меньше энергии. Различное программное обеспечение, необходимо для использования всех преимуществ. Ссылка на 3 другие статьи в этой серии из четырех частей находится ниже.

Два или более рабочих ядра в одной интегральной схеме (микропроцессоре)могут достичь – или превзойти –результаты интегральной схемы (чипа) с одним ядром, работая на более низких частотах и потребляя меньшую мощность. Чтобы получить всю выгоду от применения решений с несколькими ядрами, требуется иная подготовка программного обеспечения.

Постоянный рост показателей полупроводников и уменьшение размеров платы процессора до уровня процесса, измеряемого в нанометрах, вызвали невероятное развитие микропроцессоров. Значительная часть этого увеличения показателей достигнута благодаря более высоким частотам в чипах, то есть количестве операций процессора в секунду, что привело к увеличению потребляемой мощности (с учетом потерь мощности) и генерируемого тепла.

По мере того, как потери и неэффективность достигали неприемлемого уровня,стал необходимым новый, свежий подход к проектированию чипов. Отсюда появление многоядерных процессоров (MCPs − multi-core processors) –определяемых как два или более независимых рабочих ядер, помещенных в одном кремниевом чипе. Как бывает в большинстве случаев технологического прогресса,для получения всей выгоды необходимо некоторое изменение – в этом случае соответствующая подготовка программного обеспечения.

Компания Intel, главный производитель многоядерных процессоров (MCPs), видит внедрение этих компонентов в сферу промышленности благодаря умениям фирм, занимающихся автоматикой,которые используют технологию на основе компьютеров PC для быстрой адаптации к определенным потребностям клиента. По мнению Яна Джлварри,руководителя отдела стратегического маркетинга промышленной автоматики компании Intel, такой подход позволяет наиболее простым способом адаптировать систему автоматики и интегрировать определенную функциональность, нежели специальные аппаратные решения.

Интегрирование функций

Джилварри подчеркнул, что многоядерные процессоры в сочетании с технологией виртуализации дают возможность создать архитектуру на одной платформе,которая может интегрировать функции, встречающиеся в разных управляющих устройствах, таких, как программируемые контроллеры и логические PLC,контроллеры автоматики приводов, а также интерфейсы «человек-машина» (HMI). –Многоядерные процессоры компании Intel могут использоваться для консолидации на одной плате разнообразных функций, включающих предохранения, управление,визуализацию, а также безопасность сети. Кроме того, обычно такая консолидация может достигаться при минимальных изменениях программного обеспечения –заявил он.

− Среди многих применений многоядерные процессоры идеальны для введения автоматики привода и логической системы машины в одном процессоре − объяснил Джилварри. Это контрастирует с долго сохранявшимся убеждением производителей и поставщиков машин, что лучше всего решать эти машинные проблемы раздельно– будь то исполнение (1) с одним контроллером для каждой оси движения,обслуживающим также часть логической системы машины, (2) центральным программируемым логическим контроллером PLC с контроллером движения для каждой оси или (3) центральным программируемым логическим контроллером PLCдля логической системы и центральным контроллером движения для всех осей машины.

Однако такого рода решения имеют недостатки, такие, как сложность синхронизации, наличие многих программ для удержания курса, разработка программ/устранение недочетов или в последнем случае, две программы с высокими требованиями в отношении коммуникации.

– В случае всех этих решений возможности логической системы ограничивают показатели машины. Также сложная коммуникация между логической системой и системой движения ограничивают гибкость машины и требуют огромных усилий для проведения тонкой диагностики, – констатировал Джилварри. – Это случаи, в которых многоядерная технология позволяет исключить программируемые логические контроллеры PLC, а также интегрировать системы движения,логическую систему и другие функциональные системы в одну систему управления.

Предложение многоядерных процессоров компании Intel включает две модели из новейшего семейства процессоров Atom, а также процессор Core 2 Duo (каждый с двумя ядрами); процессор Core 2 Quad с четырьмя ядрами и некоторые процессоры поколения Core i7 с шестью ядрами.

Дата добавления: 2015-11-16