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25 Januar 2012 | La Revue POLYTECHNIQUE 01/2012 | Électronique

Des cartes novatrices pour l’industrie

Bruno Schait - Spectra (Schweiz) AG

Le concept Sandy Bridge désigne une microarchitecture de processeur qui a été développée par le géant des puces Intel et dévoilée pour la première fois en janvier 2011. L’industrie en tire avantage en utilisant de plus en plus cette technologie mobile pour les cartes industrielles embarquées.
La technologie Sandy Bridge est basée sur les précédentes architectures de puces «Core» et «Westmere». Le développement du nouveau standard, qui remonte à 2006, a été réalisé par les techniciens qui étaient responsables des célèbres processeurs Intel Core.
Le jeu de composants Intel Q67 Express et les processeurs Intel Core de deuxième génération fournissent, automatiquement si nécessaire, davantage de puissance et d’améliorations pour la sécurité et la gestion des opérations. Une plus forte accentuation de la conception modulaire est l’un des principaux acquis de cette technologie. Selon les besoins, l’architecture peut accéder à des modules individuels, dépassant également les processeurs proprement dits.
 
Schéma fonctionnel du jeu de composants Intel Q67 Express
 
Chaque module comporte, notamment, le processeur graphique, la pièce maîtresse de toute carte graphique. Etant donné que les modèles actuels d’ATI, Nvidia & Co sont extrêmement bien équipés et offrent, par endroits, une mémoire vive de 1 GB, voire davantage, ils sont de plus en plus impliqués dans d’autres processus de calcul. La puissance de calcul est ainsi répartie sur plusieurs unités de calcul, si bien que la performance augmente. Le concept Sandy Bridge se prévaut également de ce concept de base.
Dans les processeurs Sandy Bridge, le cache est raccordé aux noyaux, au contrôleur de stockage et au processeur graphique au moyen d’un bus circulaire interne. Ils permettent de réaliser, du moins en théorie, aussi bien la connexion que des vitesses de transfert atteignant 96 GB par seconde.
Ce que l’on appelle le «mode turbo dynamique», déjà connu de l’architecture Westmere, est un autre avantage de la technique Sandy Bridge. Si le processeur doit rester inactif pendant une longue période, on peut, le moment voulu, le cadencer  rapidement. Le système monte alors en puissance, puis reprend progressivement son niveau normal.
Avec ses fonctions graphiques intégrées, la deuxième génération des processeurs Intel Core permet d’avoir un remarquable multimédia parfaitement harmonisé.
 
Des cartes industrielles embarquées
Les nouvelles technologies de processeurs et les nouveaux jeux de composants sont habituellement toujours créés, dans un premier temps, dans des cartes mères commerciales courantes, avant d’être, plus tard, disponibles sous forme de processeurs mobiles et de jeux de composants mobiles dans des ordinateurs portables, par exemple.
Cette technologie mobile consomme beaucoup moins d’énergie, aussi est-elle beaucoup moins performante, ce qui influe sur la température ambiante et, par conséquent, sur le temps moyen entre pannes d’un système. L’industrie en tire avantage en utilisant de plus en plus cette technologie mobile pour les cartes industrielles embarquées. Il faut cependant toujours de nombreux mois pour que des cartes de ce genre soient disponibles, y compris dans cette technologie.
 
 
On trouve également ce genre de processeurs (Core i7/i5/i3 mobile) et jeux de composants (QM67 Express) dans l’«Intel Embedded Raodmap», qui garantit un temps de cycle de 5 ans, ce qui, outre le temps moyen entre pannes, est un argument essentiel dans les applications industrielles.
Les deux fabricants taiwanais IBASE et COMMELL sont connus pour être les premières entreprises ayant commercialisé des produits comportant ces nouvelles technologies. Cette fois également, ces deux taiwanais ont eu une longueur d’avance. Plusieurs de leurs cartes sont déjà sur le marché depuis un bon moment. Voici une sélection de ces nouvelles cartes embarquées dans deux différents facteurs de forme.
Depuis, plusieurs cartes munies du concept Sandy Bridge sont disponibles, y compris dans d’autres facteurs de forme, comme Full Size SBC avec PICMG 1.3 Standard ou PCI Half Size SBC, par exemple. Toutes ces cartes sont adaptées à des systèmes de PC industriels avec fond de panier passif. Dans ces systèmes compacts, on peut enficher ses propres cartes d’interface avec les fonctions correspondantes.
 
Il existe également maintenant des cartes mères ATX et uATX provenant de différents fabricants. Toutefois, elles ne sont pas majoritairement exécutées en technologie mobile. Ces cartes sont le plus souvent équipées de l’embase 1355B, afin d’utiliser les processeurs d’ordinateurs Sandy Bridge Desktop. Ces cartes mères disposent également de plusieurs emplacements PCI, comme on les utilise souvent dans l’industrie. Toutes ces cartes mères ont un long cycle de vie industriel et on peut les exploiter à des températures ambiantes comprises entre 0 °C et 60 °C.