隨著最近第三代英特爾酷睿處理器的停產，行業將如何進行數字化轉型？

所有行業的組織都在尋找利用人工智能、機器學習和物聯網等技術大趨勢的方法。這些支持技術不僅僅是提高效率和降低成本，還允許實施新的應用程序、服務和收入模式。

然而，當今運行的許多電子系統通常部署 5 年、10 年或更長時間，這使得 OEM 和系統集成商難以利用新的技術進步。事實上，在這個快速創新的時代，傳統電子系統的存在會加速技術和業務的過時。

工業自動化、醫療保健和測試與測量等領域就是這種情況，其中許多電子系統都是圍繞集成架構設計的。這使得工程師很難采用最新技術，因為用新組件升級集成系統通常會導致兼容性問題。因此，每次組件或子系統過時，整個設計都會變得越來越過時。

目前，這是圍繞最近停產的第三代英特爾酷睿處理器產品線設計的許多設備所面臨的情況。

盡管如此，人工智能和物聯網的優勢仍然難以忽視。收集設備或過程數據并將其傳輸到人工智能可以立即產生可操作的見解。這正在改善上述行業的業務和運營功能：

在自動化方面，他們可以通過預測性維護減少設備停機時間、提高制成品的產量和質量、優化供應鏈并提高工作場所的安全性。

在醫療保健中，它們可以提高診斷的準確性和患者護理的質量，簡化行政流程，并降低總體住院費用。

在測試和測量中，它們可以提高測量的準確性、減少所需的測試周期數、釋放人力資源并降低開支。

基于 COM Express 的模塊化設計使組織能夠充分利用這一潛力，同時最大限度地利用對新系統和舊系統的現有工程投資。

COM 中的互聯智能

COM Express 通過將計算、網絡和其他資源與核心系統功能分離來解決集成系統架構的挑戰。它通過基于計算模塊和底層載板的兩板架構來實現這一點。載板可以使用特定應用的 I/O 進行定制，允許在 COM Express 計算模塊和系統的其余部分之間傳輸數據和電力。

因此，舊的 COM Express 計算模塊可以替換為包含 AI 或以物聯網為中心的功能的新模型。鑒于最近流行的第 3 代 Intel Core 處理器停產， COM Express 以第 7代Intel Core 嵌入式處理器的形式提供了一條可擴展的前進道路。

第七代酷睿嵌入式處理器基于 Kaby Lake 微架構，提供多達四個內核和 4.2 GHz 的最大時鐘頻率，可配置的 TDP 僅為 35W。這些設備還集成了一系列面向人工智能和物聯網系統的功能，包括：

英特爾高級矢量擴展 2為浮點計算提供優化指令，并為融合乘加 （FMA） 操作提供 256 位整數指令。這些類型的算術對于高效、精確地執行 AI 和機器學習算法至關重要。可以使用英特爾? OpenVINO 工具包等AI 開發框架為第 7代酷睿處理器的集成高清圖形單元或Movidius 視覺處理單元 （VPU）等配套加速器開發和優化此類算法。

支持高達64 GB 的 2133 MHz DDR4 內存，這對于 AI 推理至關重要，因為 CPU 使用寬矢量單元進行上述高級算術。

英特爾保護技術 （IPT）、英特爾 AES-NI、英特爾內存保護擴展 （MPX）等安全技術有助于保護啟動序列、敏感數據和內存區域免受網絡攻擊和軟件漏洞的影響。在物聯網系統環境中，它們還加速加密工作負載以釋放主 CPU 上的資源，并提供可用于遠程身份驗證的唯一、不可更改的身份。

Intel vPro提供虛擬化和遠程管理功能，使嵌入式系統能夠像企業服務器一樣運行。英特爾虛擬化技術（英特爾 VT-x）可以幫助對多核設備進行分區，以便托管企業功能的某些內核可以使用新軟件更新，例如企業持續交付模型。這同時與系統的其他實時功能保持隔離。vPro 還包括遠程管理規定，以便可以通過無線或有線安全地監控、升級或修復設備。

使用 COM Express 連接傳統和機遇

憑借凌華科技的 10 年生命周期支持和對英特爾嵌入式 CPU 的 15 年支持，第 7代基于英特爾酷睿的 Express-KL2 和第 6代基于英特爾酷睿的 Express-SL2 是遷移舊設備進入時代的可行選擇AIoT 系統。

最值得注意的是，COM Express Type 2 模塊擁有一個 VGA、PATA IDE 和 PCI 兼容的引腳排列，使其能夠與已經進入其部署生命周期的一系列系統進行接口。它們還與 Windows 7、Windows Embedded Standard 7、Windows 8.1 和 Embedded Linux 等操作系統原生兼容。因此，無需重新集成新的載板、計算模塊和軟件，基于流行的 COM Express Type 2 規范的現有系統可以通過簡單地插入 Express-SL2 或 KL2 處理器模塊來利用現代處理器功能。

圖 1. Express-SL2/KL2 的 2 類引腳支持 PCI、PATA IDE 和 VGA 等傳統接口，只需更換計算模塊即可使現有系統遷移到現代性能對于著手進行新系統設計的工程團隊來說，COM Express 架構的好處是顯而易見的。標準的流行和架構的模塊化提供了一條直接的遷移路徑，可以維持和現代化產品數十年。但另一方面，對于基于集成架構的遺留系統，可能需要進行改造。

在這些情況下，上述對 Express-SL2/KL2 等平臺上的傳統 I/O 和軟件的支持是可能的。凌華科技設計服務器可以協助進行 BIOS 修改、硬件遷移，甚至進行測試以支持改造項目。雖然短期內 NRE 投資較高，但重用技術和延長具有現代化處理器綜合體的機器的能力很容易抵消這些成本。

希望為基于 Express-SL2/KL2 的設計添加突破性 AI 性能的工程師可以利用上述英特爾 OpenVINO 工具包開發在第 6 代和第 7 代主機核心處理器的集成圖形內核上運行的精確AI推理算法。

對于需要更高 ML 性能的設計，可以在配套載板上配備諸如 Movidius X VPU 之類的離散 AI 加速器。這些用于神經網絡推理工作負載的極低功耗硬件加速器集成了專門的視覺處理內核，可用于增強主機處理器的 AI 性能或為不包含 AI 兼容主機的 COM Express 設計提供 AI 計算能力。

再一次，將加速器安裝在載板上，工程師可以為未來提供更多選擇和更大的靈活性。

除了第 6代和第 7代 Core 處理器之外，Express-SL2/ KL2還支持 Intel Xeon 處理器和 Intel Celeron 設備。除了 0oC 至 60oC 至 -40oC 至 +85oC 工作溫度范圍選項外，這種廣泛的處理器支持為 Express-SL2 和 -KL2 系統提供了可滑動的性能和功耗，以滿足大多數自動化、醫療保健和測試系統。

簡化數字化轉型

凌華科技的 Express-SL2/KL2 模塊等解決方案能夠升級產品，同時保持之前的硬件和軟件投資，可以將系統推向互聯智能領域。

例如，在醫療保健行業，原始設備制造商正在利用這些設備升級超聲、X 射線和內窺鏡機器，這些機器受益于當前一代英特爾處理器在 3D 成像應用中提供的改進的圖形和視頻編碼/解碼性能。在自動化領域，Express-SL2/KL2 上增強的多核性能和千兆以太網接口正在支持工業 4.0 設計，使企業和運營應用程序能夠在相同的硬件上以及立即訪問 IP 網絡。測試和測量系統正在利用該平臺為日益復雜的仿真增加越來越多的性能。

而且，隨著下一代計算、內存和網絡技術被集成到先進的 SoC 中，未來的 COM Express 技術將幫助這些行業的設計人員繼續最大化他們的 IP。

審核編輯：郭婷