
Serveurs embarqués industriels : la prochaine génération du COM Express, le COM-HPC, pointe le bout de son nez [EDITION ABONNES] Bien que le standard de module processeur COM Express soit aujourd’hui extrêmement répandu sur le terrain, avec ses différents formats physiques (Mini, Compact, Basic…) et ses différentes brochages (types 6, 7, 10…), cette technologie qui est née en 2005 et qui a connu des évolutions en 2010, 2012 et 2016 n’est plus à même de répondre aux évolutions actuelles des processeurs et des bus de communication.... Le COM Express est notamment incapable de prendre en charge des applications dans le domaine en forte croissance des serveurs de périphérie de réseau (edge computing), là où existent des exigences de performances très élevées, associées à un fonctionnement dans des environnements avec de fortes contraintes industrielles. Pour répondre à ce besoin, le groupe de travail COM-HD du consortium PICMG s’est donné pour tâche depuis plus d’un an de définir une norme prenant en charge la cinquième génération du bus PCIe, l’USB 3.2 et l’Ethernet à 100 Gbit/s tout en doublant le nombre d’interfaces. Ainsi, les performances d'entrées/sorties de ce nouveau standard seront environ huit fois supérieures à celles du COM Express Type 7 actuel, avec 64 voies PCIe au lieu de 32, soit un débit quatre fois supérieur lorsque l’on compare les cartes PCIe Gen3 et Gen5. Le COM-HD, qui devrait porter le nom définitif de COM HPC (pour High Performance Computing), ne remplacera pas le COM Express, qui continuera sa route pour les application moins exigeantes, mais offrira une alternative pour des applications informatiques de haut de gamme exigeantes en termes de puissance de calcul et de taux de transfert de données (intelligence artificielle, réseaux 5G, fusion de données…) en milieu industriel. Concrètement, au stade où en sont les travaux de normalisation, les modules COM HPC prendront en charge les processeurs de serveurs haut de gamme (comme les Xeon d’Intel) et jusqu'à 8 socles de mémoire Sodimm et devraient permettre une dissipation de puissance allant jusqu'à 125 watts, là où le COM Express classique est limité à 60 watts. La norme de communication série PCI Express 4.0 et le futur PCI Express 5.0 seront également de la partie, avec la mise en place d’un connecteur capable de véhiculer 64 voies PCIe. Pour cela, les modules devraient intégrer des connecteurs haute vitesse avec au moins 4 × 100 broches, soit un total de 800 broches. Des essais ont été réalisés avec les connecteurs ADF6 / ADM6 de Samtec, mais le PICMG souhaite diversifier les sources lorsque la norme sera stabilisée. Le COM HPC devrait stipuler au moins deux tailles de modules différentes, l’une pour l’informatique haute performance (160 mm × 160 mm) et l’autre pour l’informatique embarquée (120 mm × 120 mm). Côté normalisation, l'affectation des broches devrait être terminée à la fin de ce trimestre, et la publication du standard complet, avec les guides de conception des cartes porteuses, est prévue pour le second semestre de cette année. Les sociétés ADLink, Congatec et Kontron, très engagées dans la définition de ce nouveau standard, devraient dans la foulée mettre sur le marché des modules COM HPC, probablement au début de l’année prochaine.

Serveurs embarqués industriels : la prochaine génération du COM Express, le COM-HPC, pointe le bout de son nez

[EDITION ABONNES] Bien que le standard de module processeur COM Express soit aujourd’hui extrêmement répandu sur le terrain, avec ses différents formats physiques (Mini, Compact, Basic…) et ses différentes brochages (types 6, 7, 10…), cette technologie qui est née en 2005 et qui a connu des évolutions en 2010, 2012 et 2016 n’est plus à même de répondre aux évolutions actuelles des processeurs et des bus de communication.... Le COM Express est notamment incapable de prendre en charge des applications dans le domaine en forte croissance des serveurs de périphérie de réseau (edge computing), là où existent des exigences de performances très élevées, associées à un fonctionnement dans des environnements avec de fortes contraintes industrielles.

Pour répondre à ce besoin, le groupe de travail COM-HD du consortium PICMG s’est donné pour tâche depuis plus d’un an de définir une norme prenant en charge la cinquième génération du bus PCIe, l’USB 3.2 et l’Ethernet à 100 Gbit/s tout en doublant le nombre d’interfaces. Ainsi, les performances d'entrées/sorties de ce nouveau standard seront environ huit fois supérieures à celles du COM Express Type 7 actuel, avec 64 voies PCIe au lieu de 32, soit un débit quatre fois supérieur lorsque l’on compare les cartes PCIe Gen3 et Gen5.

Le COM-HD, qui devrait porter le nom définitif de COM HPC (pour High Performance Computing), ne remplacera pas le COM Express, qui continuera sa route pour les application moins exigeantes, mais offrira une alternative pour des applications informatiques de haut de gamme exigeantes en termes de puissance de calcul et de taux de transfert de données (intelligence artificielle, réseaux 5G, fusion de données…) en milieu industriel.

Concrètement, au stade où en sont les travaux de normalisation, les modules COM HPC prendront en charge les processeurs de serveurs haut de gamme (comme les Xeon d’Intel) et jusqu'à 8 socles de mémoire Sodimm et devraient permettre une dissipation de puissance allant jusqu'à 125 watts, là où le COM Express classique est limité à 60 watts. La norme de communication série PCI Express 4.0 et le futur PCI Express 5.0 seront également de la partie, avec la mise en place d’un connecteur capable de véhiculer 64 voies PCIe. Pour cela, les modules devraient intégrer des connecteurs haute vitesse avec au moins 4 × 100 broches, soit un total de 800 broches. Des essais ont été réalisés avec les connecteurs ADF6 / ADM6 de Samtec, mais le PICMG souhaite diversifier les sources lorsque la norme sera stabilisée.

Le COM HPC devrait stipuler au moins deux tailles de modules différentes, l’une pour l’informatique haute performance (160 mm × 160 mm) et l’autre pour l’informatique embarquée (120 mm × 120 mm). Côté normalisation, l'affectation des broches devrait être terminée à la fin de ce trimestre, et la publication du standard complet, avec les guides de conception des cartes porteuses, est prévue pour le second semestre de cette année.

Les sociétés ADLink, Congatec et Kontron, très engagées dans la définition de ce nouveau standard, devraient dans la foulée mettre sur le marché des modules COM HPC, probablement au début de l’année prochaine.