APRILE2014
AUTOMAZIONEOGGI 371
86
AO
HMI
CPUè ingradodi soddisfare le richiestedi I/O conuna latenza
inferiore,migliorandocosì leprestazioni intemporealeaun livello
taledasuperare inmolticasiquelleoffertedalletradizionaliarchi-
tettureprocessore.L’APUe ilcontrollerhubassociato,oltreapro-
porsi comeun’architetturaaduechipestremamente funzionale,
contribuisconoaminimizzare la complessitàdi progettograzie
allariduzionedeglistratidellaschedaembedded.Glisviluppatori
di dispositiviHMI possono inquestomodo realizzaredispositivi
estremamentecompatti, a tuttovantaggiodellaportabilitàdegli
stessi. Il favorevole rapporto traprestazioni econsumi delleAPU
consentedi ridurre sia il consumodi potenza sia ladissipazione
di calore, rendendo inmolti casi possibile l’eliminazione delle
ventoleper ilraffreddamentodeidispositiviHMIpalmariportatili,
contutti ivantaggicheciòcomporta:diminuzionedegli ingombri
sullaschedaPCB,miglioramentodell’affidabilitàcomplessivadel
sistemaediminuzionedel rumore.
LeAPUEmbeddedG-Seriesdi AMD, per esempio, sonocaratte-
rizzatedaprofili TDP (ThermalDesignPower) compresi tra5,5e
18W, consentendoai progettisti di sistemiHMI di rientrarenella
soglia limitedi25W,valoreritenutoaccettabileper l’adozionedel
raffreddamentodi tipopassivo. Nel casodi dispositivi HMI por-
tatili distribuiti inun ambiente severo comequellodi fabbrica,
unconsumomediodell’ordinedi2,3Wpermettediutilizzareun
raffreddamentoditipopassivo,quindiprivodiventole, idealeper
ambientidiquestotipo.Lapossibilitàdiutilizzare laGPUpresente
all’internodiunaAPUper l’elaborazionevettorialeadaltavelocità
e/o l’elaborazionedi tipograficoconsenteaiprogettistidisistemi
HMI cheutilizzanoquesteAPUdi soddisfarealmeglio lediverse
esigenze siadi progetti headless (ovverochenonprevedono la
presenzadiun’interfacciagrafica)embeddedsiadisistemiaforte
contenuto grafico sfruttando un’unica piattaforma di elabora-
zione. Indefinitiva leAPU si propongonocomeunapiattaforma
scalabilecheabbinaefficienza, in termini di occupazionedi spa-
zio, consumi e raffreddamento, ed elevateprestazioni grafiche
garantendo così un supporto efficiente sia per dispositivi HMI
palmariportatili siaperpannelliHMIfissi.
Supportodipiùschermievirtualizzazione
hardware
Nelmomentodellasceltadellapiattaformadielaborazioneper i
proprisistemiHMI,unrequisitosemprepiù importanteper ipro-
gettisti è rappresentatodal supportodi piùdisplay. I processori
multi-display sono ingradodi gestire uno schermo centrale e
altri schermi di supportoutilizzati, adesempio, per visualizzare
dati relativi alla lineadi produzioneoppuredati analitici prove-
nientidasistemidislocatinella fabbrica.Unprocessorecapacedi
gestirepiùdisplayassicura inoltre ilsupportodiconfigurazionedi
displaypanoramiciperpannelliHMI ‘wraparound’ (ovveroavvol-
genti)e/odidisplayappesimulti-pannelloper lavisualizzazione
agrandedistanzaall’internodellostabilimento.Unaltroaspetto
che i progettisti devono tenere nellamassima considerazione
nel processodi selezionedellapiattaformadi elaborazioneè la
virtualizzazionehardware. Quest’ultima consente apiù sistemi
operativi e alle relative applicazioni di girare simultaneamente
e inmaniera indipendente sullo stessoprocessoreper consen-
tire il consolidamentodel caricodi lavoroe la separazionedelle
funzioni real-timedaquelledellaGUI. Il supporto alla virtualiz-
zazionesemplifica l’integrazionedei sistemipresenti inuna fab-
bricaecontribuisce inalcunicasi,aridurne ilnumero.Unsistema
operativecomeWindows,peresempio,puògirareunitamentea
sistemioperativideterministicireal-timeneisistemiHMIutilizzati
inapplicazionidi controllodiprocessoediapparecchiature.
APUeSoCperunascalabilitàsenza
problemi
Con la recente introduzionedei SoC (System-on-Chip) i proget-
tistipossonocontinuaasfruttare ipuntidi forzadell’architettura
delleAPUpermigliorareulteriormente leprestazioni di elabo-
razionee ridurre contemporaneamentedimensioni e consumi
delle piattaforme di elaborazione utilizzate nelle applicazioni
HMI.Mentre laAPUèuna soluzioneaduechip, l’APU stessae il
controlloredi I/Odi supporto, unSoC si propone comeuna so-
luzione su chip singolo, quindi con controlloredi I/O integrato.
Caratterizzati da prestazioni di elaborazione comprese tra 85
e185Gflops in singolaprecisione, i SoCdella lineaG-Serieddi
AMDsono ingradodiaccelerare inmodosensibile l’elaborazione
vettoriale edelle immagini. Di dimensioni pari a soli 24,5x24,5
mm, questi nuovi SoCcontribuisconoa semplificare ilprogetto,
consentendo in talmodoai progettisti di ridurre i tempi di svi-
luppoe realizzareprodotti semprepiùcompatti senzaperque-
stopenalizzare in alcunmodo leprestazioni. Sia che si tratti di
undispositivoHMIpalmareportatileoppurediunpannelloHMI
centralizzatoapiùschermi,prestazionigrafichecoerentieadalta
velocità sonoelementi indispensabili per garantire scalabilitàa
livello di sistema e funzionamento intuitivo nelle applicazioni
industriali. L’impiegodelleAPUedei SoCdi nuovagenerazione
capacidigarantiredifferenti livellidiprestazioniediconsumi,eli-
mina il ricorsoadifferentipiattaformedielaborazioneper losvi-
luppodelleduetipologiedisistemiHMIprese inconsiderazione.
L’adozionedi un’architetturahardwareembeddedunificata, in
definitiva,permettediottimizzare l’efficienza interminisiadipro-
gettazionesiadi funzionamentodeidispositiviHMI stessi.
AMDEmbeddedSolution
ISoCdella lineaG-SerieddiAMDsono ingradodi
accelerare inmodosensibile l’elaborazionevettorialee
delle immagini
