В конце прошлого года в голландском городе Маастрихт прошла конференция Applied Computing Developers’99 (AC Developers’99). На ней рассматривались вопросы, связанные с рынком встраиваемых компьютерных технологий, и обсуждались основные направления его развития. Одновременно с конференцией состоялась выставка современных встраиваемых компьютерных компонентов и решений.

Концепция Intel для Internet-экономики

Провозглашенная Intel концепция Applied Computing Applications (www.intel.com/platform/applied/) связана со стремительным ростом Internet-технологий и их проникновением в самые различные сферы бизнеса. По свидетельству Джо Дженсена, генерального директора подразделения Intel Emdbedded Division, число подключенных к Internet автономных устройств и различного оборудования через 4 года составит около 700 млн. и более чем в 2,5 раза превысит число пользователей Сети (ориентировочно 300 млн. человек). Холодильники и кофеварки, автомобили и гаражи - множество бытовых и промышленных устройств будут иметь соответствующий интерфейс и управляться через Internet. Именно на этот огромный потенциальный рынок обращает сейчас Intel особое внимание. Именно на нем она предполагает заработать значительно большие деньги, и именно для этого рынка вырабатывается и формируется стратегия Applied Computing.

Следует отметить, что термин Applied Computing приходит на смену традиционному Embedded Computers/Systems и отражает происходящую смену технологий, базирующуюся на существенном увеличении производительности и функциональности процессоров, с одной стороны, и расширении спектра приложений, востребованных рынком и Internet-экономикой, с другой. Производительность современных встраиваемых систем позволяет решать огромное число прикладных задач, которые раньше выполнялись на более высоких компьютерных уровнях. Таким образом, поддержка данных приложений является главной составляющей концепции Applied Computing Applications.

К основным группам оборудования, подключаемого к Internet, компания Intel относит следующие.

Transaction Terminal Platform - новое поколение устройств для выполнения разнообразных транзакций. В кассовые аппараты, банкоматы, автоматы по продаже билетов, мелких товаров и прочие устройства должны быть встроены высокопроизводительные компьютерные платы. Развивая производство соответствующих интегральных компонентов, Intel одновременно разворачивает специальные партнерские программы по созданию ПО для этого спектра приложений законченных систем.

Industrial Computing - традиционные приложения, связанные с промышленной автоматизацией, компьютерным мониторингом и мобильными устройствами для решения задач управления. Все эти приложения расширяются за счет подключения контроллеров и встраиваемых компьютеров к Internet/intranet и обеспечения удаленного доступа или мониторинга. Чтобы снабдить одноплатные компьютеры и промышленные рабочие станции соответствующими полупроводниковыми компонентами, Intel приглашает к сотрудничеству так называемых Applied Computing Platform Providers. Таким провайдером, например, является компьютерное отделение компании Motorola - Motorola Computer Group (www.mcg.mot.com), которое занимается производством встраиваемых компьютерных модулей и систем для широкого спектра приложений.

Communications Platforms. Обеспечение традиционных устройств коммуникационного рынка возможностью подключения к Internet - такова цель Intel в этом секторе рынка. Компания концентрируется на мобильных средствах связи и оборудовании, обеспечивающем инфраструктуру мобильных коммуникаций. Учитывая быстрый рост применения Internet в сфере мобильных коммуникаций, особое внимание Intel уделяет открытым стандартам, позволяющим объединять компьютерные и телекоммуникационные ресурсы в одной системе - к таким стандартам, несомненно, относится международный открытый стандарт CompactPCI .

Предложенная Intel стратегия развития Applied Computing находит понимание в сообществе производителей и разработчиков традиционных встраиваемых компьютерных систем. Например, издательский дом OpenSystems Publishing (www.opensystems-vpublishing.com) выпустил журнал Applied Computing Technologies (www.applied-computing.net), посвященный этому направлению.

Участники конференции

В выставке и пленарных заседаниях конференции участвовали более 100 компаний, работающих в различных сегментах рынка встраиваемых компьютерных технологий и систем.

Компьютерные и телекоммуникационные гиганты - Microsoft, Intel, IBM, Hewlett-Packard, Lucent Technology, 3Com, Motorola. Интерес к выставке и конференции со стороны таких крупных фирм подтверждает значительные потенциальные возможности рынка Applied Computing Applications.

Производители RTOS - Wind River Systems, Microware Systems, QNX Software Systems, Enea OSE Systems, Lynx Real-Time Systems. Это компании, традиционно имеющие сильные позиции на рынках ОСРВ, встраиваемых систем и приложений.

Производители полупроводниковых компонентов - PLX Technology, V3 Semiconductor, Applied Micro Circuits, Toshiba, Tundra и др. Эти фирмы обеспечивают интерфейсными полупроводниковыми компонентами и комплектующими практически все встраиваемые компьютерные решения различного уровня сложности.

Компании, ориентированные на встраиваемые приложения, - PEP Modular Computers, SBS Technology, National Instruments, Eonic Systems, EuroTech, Inova Computers, VMETRO и др. Для всех этих фирм концепция Applied Computing, предлагаемая Intel, наиболее близка.

Главной целью выставки и конференции стало представление новейших технологий, направленных на разработку, производство и тестирование компьютерных решений для встраиваемых технологий. Выставка и конференция были предназначены прежде всего для профессиональных разработчиков, системных интеграторов и производителей систем.

Стандарты и технологии

На конференции широко обсуждались наиболее актуальные для современных встраиваемых компьютерных систем направления.

CompactPCI/PCI. Достаточно много сообщений на конференции было посвящено применению и развитию шины PCI, а также новым, недавно утвержденным спецификациям консорциума PICMG (www.picmg.org, www.compactpci.ru). Отдельно обсуждались проблемы применения и развития расширенной версии стандарта - PCI-X. Ряд новых аппаратных решений, использующих шину PCI в области мезонинных технологий, был представлен на стенде компании SBS Technology (мезонины PMC и PC-MIP). Некоторые фирмы (Motorola, Force Computers, RadiSys, Ziatech) акцентировали свое внимание на разработке открытых телекоммуникационных платформ на базе стандарта CompactPCI. Большинство производителей, ранее освоивших выпуск модулей с интерфейсом PCI, сейчас активно переводят свои разработки в стандарт CompactPCI, поскольку их интерфейсы однотипны и используют готовые высокоинтегрированные компоненты.

Интерфейс IEEE-1394. Последовательная шина стандарта FireWire (IEEE-1394) первоначально применялась для подключения бытовой электроники и мультимедийных устройств к домашним PC. Однако высокая скорость, детерминизм, низкая цена и гарантированная пропускная способность шины быстро открыли ей дорогу на рынок встроенных промышленных систем. Компания Sederta продемонстрировала на выставке целый спектр интерфейсных модулей в стандарте PCI/CompactPCI и мезонины PMC. Кроме аппаратной поддержки компания предлагает семейство стеков сетевых протоколов, например, реализации протокола TCP/IP поверх IEEE-1394.

Механизмы “горячей замены” (Hot-Swap)

Обеспечение режима Hot-Swap и создание систем высокой доступности продиктовано, с одной стороны, требованиями телекоммуникационного рынка, а с другой - поддержкой в рамках стандартов CompactPCI. Большинство выпускаемых на сегодняшний день модулей ввода-вывода обеспечивают аппаратную поддержку режима Hot-Swap, на основе соответствующих интегральных компонентов. Некоторые компании, например Motorola Computer Group, выпускают базовые системные комплекты с аппаратной и программной поддержкой Hot-Swap для периферийных модулей и реализацией механизмов высокой доступности на системном уровне. К их числу относятся системы серии CPX8xxx под управлением Windows 2000 и LynxOS c поддержкой “горячей замены” дублированных процессорных модулей на базе CPU Intel и PowerPC. Таким образом, механизмы “горячей замены” стали реальностью и в области особо надежных встраиваемых систем.

Windows во встраиваемых системах

Отдельная секция конференции была посвящена применению различных модификаций Windows для встраиваемых систем, т. е. рынку, в котором очень заинтересована Microsoft. Рассматривались ОС Windows NT Embedded и Windows CE. В противовес продуктам на рынке Microsoft кроме традиционных ОСРВ появляются все новые версии Embedded или RealTime Linux. В частности, компания Cygnus Solutions представила встраиваемую версию Linux объемом всего 150 Кб!

Компоненты и решения

Кроме общесистемных технологических тенденций, ряд конкретных технических решений, представленных на выставке, несомненно заслуживает упоминания. Новейшие разработки лидеров рынка систем реального времени и встраиваемых систем позволяют оценить темпы развития этой области компьютерной техники.

Многопроцессорность и мультисистемность. Любопытное решение организации многопроцессорной системы в стандарте CompactPCI представила фирма PEP Modular Computers. В одном крейте CompactPCI можно включить два и более одноплатных компьютера. При этом один из них работает под управлением Windows NT и решает задачи более высокого, прикладного уровня, а подчиненные процессоры под управлением OСРВ VxWorks обеспечивают интерфейсы ввода-вывода. Аппаратно взаимодействие между процессорами осуществляется через шину PCI, а программно - через стандартный протокол TCP/IP. Такая многопроцессорность и мультисистемность позволяет легко создавать многокрейтовые конфигурации, в которых межпроцессорные обмены осуществляются через стандартные сетевые интерфейсы.

DCOM + системы реального времени. Компания Wind River Systems (www.vxworks.ru) предложила первое интегрированное решение по применению приложений реального времени в рамках стандартной модели Distributed Component Object Model (DCOM). На выставке демонстрировалась технология VxDCOM для передачи данных из задачи реального времени в приложение, работающее на стандартном ПК под Windows NT. Wind River Systems предполагает использовать модель VxDCOM в сфере промышленной автоматизации, телекоммуникации и других приложениях. Возможность включения в стандартную DCOM-модель новых встраиваемых систем реального времени существенно расширяет сферу применения распределенных систем управления и, что наиболее важно, позволяет использовать уже наработанные программные продукты, созданные в рамках стандарта DCOM.

Полупроводниковые компоненты. Ряд производителей полупроводниковых приборов представил современные решения для организации новых интерфейсов. Так компания V3 Semiconductor предлагает высокоинтегрированные контроллеры шины PCI с полной поддержкой режима “горячей замены” и возможностью работы от источника питания напряжением 3,3 В, а также различные варианты мостов PCI - PCI.

Мировой лидер по DSP-технологиям - компания Texas Instruments - рассматривает шину PCI как высокоскоростную магистраль, объединяющую общесистемные и высокопроизводительные DSP-ресурсы, необходимые для современной обработки аудио- и видеоинформации. Компания анонсировала целый набор интегральных компонентов для подключения внутренних шин DSP к стандартной шине PCI. Многопроцессорные DSP-приложения, реализованные в стандарте CompactPCI, будут использовать общесистемную шину и для обменов DSP - DSP.

Заключение

В статье дан лишь краткий обзор главных составляющих стратегии Applied Computing компании Intel, приведены основные направления ее реализации и упомянуты некоторые интересные решения, предлагаемые сегодня на рынке. Несомненно, Internet-экономика сильнейшим образом повлияет на развитие встраиваемых компьютерных модулей и систем, приведет к созданию совершенно новых устройств. В России концепция Applied Computing должна привести к возникновению целого ряда OEM-производителей.

С автором статьи можно связаться по телефону: (095) 742-6828 или по E-mail: kuznets@rtsoft.msk.ru.

Версия для печати