基于COM－HPC技术满足边缘计算需求高峰

作者：Chad Cox 

受技术影响的每个行业现在都在要求边缘的智能，往往不了解其含义。对于大多数组织而言，获取有意义的边缘智能意味着彻底改变其 IT 和/或运营技术基础架构，以支持部署、集成和管理更多的电子系统。

从端点到控制网关，从本地服务器回到核心网络，技术标准代表了技术驱动型组织的唯一合理前进道路，他们希望利用数据智能，而不是成为技术组织本身。

作为回应，PCI工业计算机制造商集团（或PICMG）是一个由为高性能通信和计算应用开发开放标准的公司组成的联盟，致力于增强其现有规范系列中的三个：COM-HPC，IoT.x和MicroTCA。

COM-HPC 客户端迷你 & FuSa 支持

COM-HPC基本规范在去年年初才得到正式批准，但其受欢迎程度使PICMG COM-HPC工作组积极开发两种新变体，使其在边缘更适用：COM-HPC客户端迷你和功能安全（FuSa）支持。

COM-HPC 客户端 Mini 规范定义了信用卡大小 （60 mm x 95 mm） 的模块，这些模块使用单个 COM-HPC 连接器，而不是当今大型模块上使用的两个连接器。将占位面积和引脚数量减半意味着 COM-HPC Mini 支持多达 400 个信号通道，这仍占 COM Express 6 类引脚容量的 90%。

因此，该规范将允许工程师将PCIe Gen4、Gen5等尖端接口技术集成到铁路网关、楼宇和工业自动化控制PC以及便携式测试和测量设备等小型边缘设备中。

另外，跨 COM-HPC 外形规格提供的 FuSa 扩展试图通过特定的信号引脚排列将其暴露给系统的其余部分，从而利用较新的 x86 处理器的内置安全功能。这将简化对同一硬件上混合关键性工作负载的支持，并在从机器控制到运输再到自主机器人的各种用例中为模块标准提供支持。

“COM-HPC客户端迷你和FuSa扩展的小尺寸定义，COM-HPC涵盖了我能想到的所有嵌入式用例，”COM-HPC技术委员会主席兼康佳特产品营销总监克里斯蒂安·埃德尔说。“COM-HPC 是有史以来最完整的计算机模块定义。

“我预计基于COM-HPC技术的可扩展和高计算能力的嵌入式应用将实现极快的增长，”他补充道。

IoT.X 工作继续迈向工业 4.0 互操作性

PICMG还继续推进IoT.x规范系列，专注于开发可互操作的即插即用传感器和效应器。具体而言，IoT.1固件接口和数据建模规范以及即将批准的IoT.2网络架构抽象了低级设备物理场，因此新的和现有的传感器节点可以转换为智能传感器节点。

PICMG IoT.1主要关注免费和开源工具，这些工具提供数据抽象层，以便传感器和效应器可以互操作。物联网配置器和物联网构建器参考实现还生成传感器固件，任何传感器或控制器都可以读取这些固件，并且几乎不需要编程专业知识。

PICMG 物联网.1 物联网配置器和物联网构建器工具可以从 PICMG Github 存储库访问。

IoT.2 网络架构规范以 IoT.1 中的工作为基础，定义了传感器、效应器及其数据如何集成到更大的工业 4.0 系统中。它严重依赖数据管理任务组（DMTF）的Redfish API来提供抽象层和事务模型，用于在类似于主要云服务提供商使用的框架的“作业”上下文中监视和管理端点。

它不会排除其他现有的物联网通信协议，而是提供一种转换机制，促进开放和协作的环境。

这两个规范共同提供了工厂人员向机器发送特定的、基于状态的作业并实现预期结果所需的透明度，而无需了解设备级的细节。

“IoT.1 提供了物理设备参数的低级可见性，这些参数可以直接影响生产线的质量和效率，”PICMG 首席技术官 Doug Sandy 说。“IoT.2提供了一个类似IT的界面，用于在高度抽象级别上管理机器和作业。

“当一起使用时，它们支持在整个工厂环境中实现更高水平的生产力和吞吐量所需的分析。

新的微型技术指标工作规范

自2011年批准以来，μTCA基本规范已更新，以支持10GBASE-KR和40GBASE-KR4以太网等结构，并适用于高能物理，航空航天和国防等市场的数据采集和控制功能。现在，MicroTCA工作组正在着手开发下一代平台架构，旨在提高规范在时间敏感型网络任务中的带宽和性能。

计划的更新主要围绕通过添加本机 PCIe Gen 5 支持和增加系统当前每插槽 80W 的功率预算，使规范兼容的下一代 CPU 和 FPGA。

较新的背板互连结构也正在评估中。

“我很高兴MicroTCA工作组如此积极地解决最近的要求。由于MicroTCA的灵活性，新规范将进入许多不同的垂直市场！N.A.T.副总裁兼销售与营销总监海克·科尔特说。“工业自动化、医疗、电信和网络、航空航天和运输领域的应用不仅将受益于这些新功能，还将受益于MicroTCA如何轻松地适应确切的需求。

不是面向未来的，而是面向未来的

随着应用需求将工程组织推向时间、资源和创造力的极限，打包连接电子系统基本组件的基于标准的解决方案越来越受欢迎。

随着这三个规范系列的发展，PICMG正在确保技术组织在决定涉足物联网边缘计算时有一个开放的市场可供选择。而且，拥有数百名活跃成员，用户可以确保其平台要求的基于标准的版本将在未来几年内可用。