各行各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。這些使能技術不僅能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，目前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技術的新進步。事實上，在這個快速創新的時代，僅僅存在遺留電子系統就可以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。這使得工程師難以采用最新技術，因為使用新組件升級集成系統通常會導致兼容性問題。因此，每當組件或子系統過時時，整個設計就會變得越來越過時。

目前，這是圍繞最近停產的3設計的許多設備所面臨的情況。斷續器一代智能英特爾酷睿處理器產品線。

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AI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職能：

在自動化中，它們可以通過預測性維護減少設備停機時間，提高制造產品的產量和質量，優化供應鏈，并提高工作場所的安全性。

在醫療保健方面，它們可以提高診斷的準確性和患者護理的質量，簡化管理流程，并降低整體住院成本。

在測試&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，釋放人力資源并減少費用。

基于COM Express的模塊化設計使組織能夠利用這一潛力，同時最大限度地提高對新系統和遺留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體系結構的挑戰。它通過基于計算模塊和底層載板的雙板架構實現了這一點。載板可以使用特定于應用的 I/O 進行定制，從而允許在 COM Express 計算模塊和系統其余部分之間傳輸數據和電源。

因此，可以將舊版 COM Express 計算模塊替換為包含 AI 或以 IoT 為中心的功能的較新模型。鑒于最近流行的3的停止斷續器一代智能英特爾酷睿處理器，COM Express以7的形式提供了可擴展的前進道路千一代英特爾酷睿嵌入式處理器。

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指令集 2 為浮點計算提供優化指令，并為融合乘法 （FMA） 運算提供 256 位整數指令。這些類型的算術對于AI和機器學習算法的高效，精確執行至關重要。可以針對集成的 7 個高清圖形單元開發和優化此類算法千使用英特爾? OpenVINO 工具包等人工智能開發框架的一代酷睿處理器或配套加速器（如 Movidius 視覺處理單元 （VPU））。

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 用于上述高級算術的寬矢量單元。

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順序、敏感數據和內存區域免受網絡傳播的攻擊和軟件漏洞。在物聯網系統環境中，它們還可以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。

英特爾博銳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，以便可以使用新軟件（企業持續交付模型）更新托管企業功能的某些內核。這同時與系統的其他實時功能保持隔離。博銳還包括遠程管理條款，以便通過無線或電線安全地監控、升級或維修設備。

這些處理器在COM高速2型模塊上受支持，如凌華科技速遞-SL2/KL2。

圖 1.凌華科技速遞-SL2/KL2 COM快車2型模塊提供了從最近停產的3型模塊升級的途徑斷續器一代智能英特爾酷睿處理器到更現代的 6千和 7千生成設備

通過 COM 快遞在傳統和機遇之間架起橋梁

憑借凌華科技的10年生命周期支持和15年的英特爾嵌入式CPU支持，7千基于英特爾酷睿的 Express-KL2 和 6 代千基于英特爾酷睿的 Express-SL2 一代是將傳統設備遷移到 AIoT 系統時代的可行選擇。

最值得注意的是，COM Express 類型 2 模塊具有 VGA、PATA IDE 和 PCI 兼容的引腳排列，使其能夠與一系列已進入部署生命周期的系統進行交互。它們還與操作系統（如 Windows 7、嵌入式標準 7、Windows 8.1 和嵌入式 Linux）本機兼容。因此，基于流行的 COM Express Type 2 規范的現有系統無需重新集成新的載板、計算模塊和軟件，只需插入 Express-SL2 或 KL2 處理器模塊即可利用現代處理器功能。

圖 2.Express-SL2/KL2 的 2 類引腳排列支持 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

對于開始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。標準的普及和架構的模塊化提供了一條簡單的遷移路徑，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，在Express-SL2 / KL2等平臺上對傳統I / O和軟件的上述支持是可能的。凌華科技設計服務器可以協助進行BIOS修改、硬件遷移，甚至測試，以支持改造項目。雖然NRE投資在短期內更高，但重用技術和延長具有現代化處理器綜合體的機械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 工具包開發在主機 6 的集成圖形內核上運行的精確人工智能推理算法千和 7千世代核心處理器。

對于需要更多 ML 性能的設計，可以在配套載板上配備像 Movidius X VPU 這樣的分立式 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 計算功能。

再一次，由于加速器安裝在載板上，工程師為未來留下了更多的選擇和更大的靈活性。

除了 6千和 7千一代酷睿處理器，Express-SL2/KL2 支持英特爾至強處理器和英特爾賽揚設備。除了 0oC 至 60oC 至 -40oC 至 +85oC 的工作溫度范圍選項外，這種廣泛的處理器支持還為 Express-SL2 和 -KL2 系統提供了滑動級的性能和功耗，以滿足大多數自動化、醫療保健和測試系統的要求。

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，同時保持以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，OEM 正在利用這些設備升級超聲波、X 射線和內窺鏡檢查機器，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上的增強型多核性能和千兆以太網接口正在為工業4.0設計提供支持，使企業和運營應用能夠在同一硬件上實現，并能夠立即訪問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限度地利用其 IP。

審核編輯：郭婷