Mil/aéro : le Xeon D 14 nm d'Intel frappe au cœur des fournisseurs de cartes embarquées

[SPECIAL ABONNES] [MIS A JOUR LE 21/04/2015] Plusieurs fournisseurs de cartes embarquées officiant plus particulièrement dans les domaines de la Défense et de l'aérospatial (et non des moindres) ont dévoilé des produits architecturés autour du Xeon D qu'Intel a annoncé en mars 2015. ... Un circuit qui s'avère à la fois le premier SoC de cette famille de circuits haut de gamme de classe serveur et le premier Xeon 14 nm à microarchitecture Broadwell réellement au catalogue du géant américain. Son nom de code était d’ailleurs le Broadwell-DE...

Classé au rayon des SoC 64 bits de troisième génération d’Intel et dédié aux marchés des microserveurs, des systèmes de stockage, des infrastructures réseau et des passerelles de l’Internet des objets industriel, le Xeon D est aujourd’hui disponible en versions à quatre (D-1520) ou huit cœurs (D-1540). Il affiche des performances 3,4 fois supérieures à l’Atom C2750, répertorié, lui, au sein de la famille des SoC 64 bits de seconde génération du fabricant de semi-conducteurs, et ce pour un rapport performances/watt 1,7 fois supérieur. Dans la pratique, le Xeon D combine des cœurs x86, deux ports Ethernet 10 Gbit/s et un ensemble d’entrées/sorties (24x PCIe Gen 3, 8x PCIe Gen 2, 6x SATA3, 4x USB, etc.) dont certaines sont desservies par un second circuit intégré (Integrated Platform Controller) présent dans le même boîtier. Capable d’adresser 128 Go de mémoire, le SoC affiche une enveloppe thermique aux alentours de 20 W pour la version à quatre cœurs.

Aptes aux fonctions C4ISR

Etonnamment, le Xeon D a la cote auprès des fabricants de cartes embarquées très présents sur les marchés de la Défense et de l'aérospatial. La firme américaine Curtiss-Wright - et plus particulièrement sa division Defense Solutions - compte ainsi commercialiser au cours du quatrième trimestre 2015 deux cartes au format OpenVPX, l'une au format 3U (CHAMP-XD1), l'autre au format 6U (CHAMP-XD2), respectivement architecturées autour d'un ou de deux Xeon D. Applications clairement ciblées : les radars, les systèmes de guerre électronique et les fonctions C4ISR de contrôle/commande, de communication, de surveillance et de renseignement nécessitant de fortes ressources de calcul à hautes performances.

Parmi les caractéristiques communes partagées par les deux produits de Curtiss-Wright, qui seront disponibles en versions durcies refroidies par conduction ou convection, on notera la présence de mémoire DDR4, de chemins de données PCIe Gen3, tant pour le plan utilisateur (data plane) que pour les extensions XMC, et d'interfaces Gigabit et 10 Gigabit Ethernet pour le plan de contrôle (control plane). Le modèle 6U, pourvu de deux emplacements d'extension XMC, supporte en sus des interfaces Infiniband ou 40 Gigabit Ethernet au niveau du plan utilisateur, interfaces qui viennent s'ajouter aux autres liens Ethernet.

Mercury Systems aussi en ordre de bataille

Très présent sur le marché de la Défense et du renseignement, l’américain Mercury Systems s’est glissé lui aussi dans les traces d’Intel pour dévoiler un calculateur lame durci au format 3U OpenVPX qui combine sur la même carte un Xeon D et un FPGA UltraScale de Xilinx. Selon le fabricant, la carte Ensemble LDS3506 fournit une puissance de calcul crête de plus de 256 Gflops rien qu’avec le processeur Intel. Secondé par les ressources versatiles à faible latence du FPGA, le produit de Mercury est censé répondre aux besoins des applications multidimensionnelles à fortes contraintes de taille, de consommation et de poids (SWaP) dans des domaines comme la guerre électronique, la détection électrooptique et infrarouge (EO/IR), le renseignement basé sur l’imagerie (IMINT), etc.

La carte fournit, au travers du FPGA de Xilinx, un lien PCIe Gen3 x4 pour le plan utilisateur et de multiples interfaces NTB (Non-Transparent Bridge) compatibles DMA. Le circuit programmable héberge également le firmware d’interconnexion multiprotocole Poet (Protocol Offload Engine Technology) de Mercury qui permet de rafraîchir les fonctionnalités de la carte, voire même de mettre à jour ses capacités de commutation sans avoir à modifier l’architecture matérielle. Disponible en production dans le courant de l’année, le calculateur lame Ensemble LDS3506 sera d’abord équipé du processeur octocœur Xeon D-1540 à l’enveloppe thermique de 45 W et se déclinera avec d’autres versions du Xeon D en fonction de leur disponibilité. Des produits 6U OpenVPX seront également proposés ultérieurement par Mercury.

X-ES monte au front

De son côté, X-ES a annoncé deux cartes basées sur le Xeon D d’Intel, l’une au format 3U OpenVPX (XPedite7670), l’autre au format 6U VPX (Xpedite4640). La première héberge jusqu’à 8 Go de mémoire SDram DDR3-1600 ECC et jusqu’à 64 Go de flash Nand SLC. Au niveau connectivité, les deux interfaces 10 Gigabit Ethernet son configurées en mode XAUI ou 10GBase-KX4. Une interface PCIe 3.0 x4 est routée vers le connecteur P1 du fond de panier, tandis qu’une interface PCIe 3.0 x8 et un port SATA à 6 Gbit/s sont routés vers le site XMC de la carte pour de possibles extensions. Le calculateur lame Xpedite4640, quant à lui, voit ses capacités mémoire doublées par rapport à la Xpedite7670, dispose de quatre interfaces 10 Gigabit Ethernet, de seize liens PCIe 3.0 et de quatre ports SATA 6 Gbit/s vers le fond de panier. La carte est en outre équipée de deux sites XMC, desservis chacun par un lien PCIe 3.0 x8 dédié. Les deux produits sont proposés avec des BSP VxWorks et X-ES Enterprise Linux.