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Processori Intel Elkhart Lake per il mercato industriale ed embedded

Intel ha di recente rilasciato i nuovi SoC Atom, Celeron e Pentium della famiglia Elkhart Lake, orientati ad applicazioni low power e successori dell'attuale famiglia di SoC Apollo Lake. Contestualmente, l'ecosistema di partner come congatec e IEI Integration ha avviato lo sviluppo di computer on module, single board computer, PC industriali, PC embedded e Panel PC basati su questa nuova famiglia di processori SoC. In questo articolo andremo ad analizzare le novità offerte da questi processori con particolare riferimento alle varianti che Intel rende disponibili per il mercato industriale ed embedded.

Processori Intel Elkhart Lake

Intel Elkhart Lake: processo di produzione a 10nm e grafica avanzata.


La principale novità dei nuovi SoC Elkhart Lake è rappresentata dal processo di produzione a 10nm che ha consentito ad Intel di migliorare ulteriormente il rapporto tra prestazioni e consumi energetici. Questi nuovi processori si collocano in una fascia di consumi che va da 4.5 Watt a 12 Watt in base alle varianti disponibili. Tutte le versioni di processore, ad eccezione di una variante per applicazioni headless, integrano la grafica Intel Gen. 11 che offre un netto miglioramento delle prestazioni. Secondo i primi test di congatec la grafica, che supporta tre display indipendenti con risoluzione 4K @ 60fps, offre un incremento delle prestazioni fino al 50% rispetto alla precedente generazione di processori quad core. Uno dei principali miglioramenti è costituito dal numero di unità d'esecuzione integrate (GFE Graphic Execution Units). I nuovi SoC Elkhart Lake offrono fino a 32 execution units contro le 18 della precedente famiglia Apollo Lake che era basata su grafica Intel Gen. 9. I nuovi SoC Elkhart Lake supportano le principali API di accelerazione quali DirectX 12, OpenGL 4.5, Vulkan 1.1, OpenCL 1.1 e Metal che li rendono ideali in applicazioni di grafica 3D. Applicazioni grafiche intensive sono inoltre supportate dalla codifica e decodifica HEVC (H.265) e VP9 nonchè dai loro predecessori H.264 e AV1.



Intel Elkhart Lake: miglioramento delle prestazioni.


Dal punto di vista del calcolo i processori Intel Elkhart Lake offrono un miglioramento delle prestazioni fino al 50% in modalità multi-thread e fino al 70% in modalità single-thread. Questo dato fa riferimento alla precedente generazione di processori Apollo Lake. La gamma comprende processori Intel Atom, Celeron e Pentium per un totale di 12 varianti, architetture dual e quad core, frequenze fino a 3.0 GHz e consumi da 4.5 Watt a 12 Watt. Tra le caratteristiche più importanti, da sottolineare per il mercato industriale, vi è il supporto di temperature operative comprese tra -40° e +85°C che li rende adatti per applicazioni industriali gravose. Intel garantisce inoltre un utilizzo del processore per 10 anni in modalità continua 24/7 con una temperatura massima di giunzione (Tj) compresa tra 100° e 110° C. Dal punto di vista commerciale i processori godranno di un ciclo di vita di 15 anni, caratteristica particolarmente appetibile per mercati come il medicale e il ferroviario. L'incremento delle prestazioni è poi favorito dal supporto per memorie RAM LPDDR4 con velocità fino a 4267MT/s. La funzione Intel Inband Error Correction Code (IBECC) offre vantaggi per applicazioni critiche e real time grazie alla possibilità di utilizzare RAM tradizionali al posto delle costose RAM ECC. E' possibile infatti configurare la modalità ECC da BIOS. Ad esempio una certa area di memoria dedicata a task critici può essere protetta da IBECC mentre la restante parte può operare in modalità standard per favorire un trasferimento dati più elevato.  Il tutto utilizzando RAM di tipo standard.



Intel Elkhart Lake: connettività ad alte prestazioni.


I SoC Elkhart Lake sono i primi processori di fascia low power a supportare il bus PCI Express Gen3 che offre una banda passante fino a 32 Gigabyte/s, circa il doppio rispetto alla precedente generazione Apollo Lake basata su PCI Express Gen2. L'implementazione dell'interfaccia USB 3.1 Gen2 inoltre, consente di interfacciare periferiche ad alte prestazioni sfruttando un transfer rate di 10 GBit/s.

 

Le varianti SoC della famiglia Intel Elkhart Lake.


Sono al momento 12 le varianti di processore previste dalla famiglia Intel Elkhart Lake che si suddividono nei brand Atom, Celeron e Pentium. La tabella sottostante riporta le caratteristiche chiave dei vari processori Elkhart Lake. La voce *GFE rappresenta il numero di unità di esecuzione grafiche integrate nel processore.

 

SoC

N° Core

Clock

L2 Cache

GFE*

TDP (W)

Pentium J6425

4 core

1.8/3.0 GHz

1.5 MB

32

10 W

Pentium N6415

4 core

1.2/3.0 GHz

1.5 MB

16

6.5 W

Celeron J6413

4 core

1.8/3.0 GHz

1.5 MB

16

10 W

Celeron N6211

2 core

1.2/3.0 GHz

1.5 MB

16

6.5 W

Atom x6413E

4 core

1.5/3.0 GHz

1.5 MB

16

9 W

Atom x6425RE

4 core

1.9 GHz

1.5 MB

32

12 W

Atom x6427FE

4 core

1.9 GHz

1.5 MB

32

12 W

Atom x6414RE

4 core

1.5 GHz

1.5 MB

16

9 W

Atom x6212RE

2 core

1.2 GHz

1.5 MB

16

6 W

Atom x6200FE

2 core

1.0 GHz

1 MB

0

4.5 W

Atom x6211E

2 core

1.2/3.0 GHz

1.5 MB

16

6 W

Atom x6425E

4 core

1.8/3.0 GHz

1.5 MB

32

12 W

 

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