Kontron: Mehr Services für industrielle ARM-Implementierungen

Wenn man sich die Leistungsklasse neuer ARM-Prozessoren wie Nvidias Tegra 3 anschaut, die z.B. in Tablet-Computern verbaut werden, besteht kein Zweifel, dass diese für viele neue Applikationen auch im Bereich Embedded- und Industrial-Computing von Interesse sind. Sie eignen sich beispielsweise für schlanke grafische Benutzerinterfaces von stationären Geräten, Maschinen und Anlagen genauso wie für mobile Lösungen wie mobile (Intra-)Logistik-Computer und Wartungs-Handhelds im Smartphone-Format. Aus diesem Grund hat Kontron diese neuen Prozessorgenerationen mit in sein industrielles Embedded-Langzeit-Programm aufgenommen und bietet sie auf passenden Embedded Boards, Computer-on-Modules und Systemen an. Die Entwicklung von Applikationen ist mit ARM-Prozessoren jedoch komplexer als mit x86er Standardsoftware. So sind viele Details zu berücksichtigen, damit Anwender ihre bestehenden Applikationen auf diese neuen Plattformen portieren können. Zudem stehen langfristig auch Fragen an, z.B. wie eine möglichst einfache Skalierbarkeit in Richtung zukünftiger Prozessor-Generationen gewährleistet werden kann. Hierfür sind Standardisierungen erforderlich, die Kontron auf unterschiedlichen Ebenen vorantreiben will. Neben den hauseigenen Standardisierungsarbeiten bei BSPs beispielsweise sind dabei insbesondere die Arbeiten hervorzuheben, die die Standardisierung von ARM-basierten Boards und Modulen vorantreiben. Bestehende Formfaktoren nutzen Ein Ergebnis dieser Standardisierung ist die Verwendung bestehender Boardlevel-Formfaktoren für die ARM-Prozessoren, wie der Launch des Pico-ITX Boards Kontron KTT20/pITX mit dem Nvidia-Prozessor Tegra 2 zeigt. Ein wichtiges Ergebnis ist zudem die Entwicklung des neuen Ultra-Low-Power-Standards (ULP) für Computer-on-Module mit dem Arbeitstitel ULP-COM. Diese Module sind somit die Basis zur Umsetzung gerätespezifischer Panel-PCs und Box-Systeme wie z.B. M2M-Systeme oder kleine Embedded Edge Node Server sowie mobile Qualitätsmanagement- und Maintenance-Devices. Sie alle profitieren dabei von den energieeffizienten ULP-Prozessoren und der damit verbundenen effizienten Umsetzung individueller Designs durch reduzierten Aufwand für die passive Kühlung der Systeme. Sichert der Hardware-Hersteller zudem durch Bereitstellung von Treibern und Hardwareabstraktionen für die Betriebssysteme einen standardisierten Software-Zugriff auf die Hardware, kann die zugrundeliegende Hardware-Technologie zukünftig zunehmend in den Hintergrund rücken. Überhaupt ist die Unterscheidung zwischen ARM und x86er an sich deutlich weniger entscheidend, wenn es Anwendern um die Umsetzung einer konkreten Anwendungslösung geht, wie bei M2M-Systemen. Hier geht es als dringlichste Funktion für OEM nicht darum, welcher Prozessortyp im Inneren des Systems werkelt, sondern dass Anwender mit der Lösung effizient ihre M2M-Lösungen umsetzen können. Hierzu ist es vorallem erforderlich, dass die für die Applikation benötigten Entwicklungsumgebungen unterstützt werden und dass das System ansonsten von der Hardwareauslegung komplett einsatzfertig ist. Dazu ist für das M2M-Evaluierungs-System die applikationsfertige Implementierung der M2M-Schnittstellen erforderlich. Bei Lösungen für Vision-Systeme muss beispielsweise die Vorab-Analyse von Bilddaten ermöglicht werden, um den Datenverkehr und damit die Kosten für die Volumentarife nicht in die Höhe zu treiben. Hierfür setzt Kontron bei den aktuellen Indoor-, Outdoor- und InVehicle-fähigen Designs auf Intel Atom Prozessoren. Je nach Bedarf sind aber auch AMD- oder ARM-Prozessoren für anwenderspezifische Implementierungen denkbar. Software gewinnt an Bedeutung Neben dem passenden Hardware-Design ist bei ARM eine umfassendere Unterstützung auf Software-Ebene gefragt. Um Entwicklern den Einstieg in die PC-nahe ARM-Technologie zu vereinfachen, bietet Kontron deshalb auch Softwareservices an. Dies ist durchaus sinnvoll, denn der Aufwand ist, beispielsweise in Hinblick auf die Betriebssystemintegration, mitunter beachtlich. Möchte man z.B. auf Android als Betriebssystem setzen, um plattformübergreifend von einem einheitlichen \’Look & Feel\‘ zu profitieren, müssen für jeden ARM-Prozessor zunächst einige Voraussetzungen geschaffen werden. Ein ARM-optimierter Linux-Kernel muss dafür beispielsweise mit den Treibern für die gewünschte Peripherie ausgerüstet und durch verschiedene Patches für den Betrieb von Android vorbereitet werden. Auf dieser Basis wird das Anwendungsframework von Android aufgesetzt. Dieses ist so ausgelegt, dass es über verschiedene Geräte hinweg ein einheitliches Look & Feel bietet. Dies erreicht Android, indem es einen Hardware Abstraction Layer (HAL) integriert, welcher dem Anwendungsframework die Schnittstellen zur Hardware in Form von abstrahierten Modulen präsentiert. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass die Hersteller der ARM-basierten Hardware gewährleisten, dass alle Komponenten jeweils als HAL-Module für die Software-Ebene verfügbar gemacht und darüber hinaus auch im Anwendungsframework verankert werden. ARM-Hardwareplattformen werden bei Kontron nicht mehr als Barebone, sondern zunehmend unmittelbar mit dem passenden Software-Support und bei Bedarf auch inklusive Lizenzen ausgeliefert. Gesamtleistung ist entscheidend Etablierte Designhäuser können viele dieser Dienstleistungen aufweisen. Entscheidend ist letzlich die Gesamtleistung des Lieferanten für den Anwender. Kontron positioniert sich in diesem Bereich zwischen den Designhäusern, die OEM-Anwender reine Entwicklungsleistung und kaum Lifecycle-Management anbieten und den asiatischen ODM-Anbietern, die Designs als Einstieg für die Produktion in hohen Stückzahlen sehen und durch Massenfertigungen ihr Geld verdienen. Es geht also auch bei ARM um das klassische Angebot, das Kontron auch für die x86er-Technologie anbietet: Standardprodukte und anwenderspezifische Entwicklung und Fertigung für hohe Stückzahlen. Die Stückzahlen liegen aber noch nicht im Bereich von Consumer-Massenware, die, wenn einmal aufgelegt, über wenige Monate produziert und dann wieder ad acta gelegt wird. Kontron erwartet, bei ARM-basierenden Embedded Lösungen schnell Fuß fassen zu können und sich als einer der führenden Plattformanbieter etablieren zu können.