Ein Hot Swap (dt. “heißer Tausch”) ist im Grunde genommen das Austauschen von PC-Peripherie, während des laufenden Betriebs. Die auszutauschenden Komponenten sind dabei nicht mit dem Betriebssystem oder anderer Software verbunden. Dabei wird also weder die Stromzufuhr unterbrochen noch das System neu gestartet.  

Nehmen wir an, ein Lüfter weist einen Defekt auf während der Mini-PC läuft, so lässt sich der beschädigte Lüfter dank Hot Swapping einfach austauschen und durch einen neuen ersetzen. Auch andere Komponenten, wie beispielsweise PCIe oder SATA-Laufwerke, die sich in einem RAID-Verbund befinden, lassen sich mittels Hot Swap tauschen.

Basis für Hot Swapping

Damit eine Komponente mittels Hot Swapping getauscht werden kann, muss die zugehörige Steckerverbindung gewisse Kriterien erfüllen. Die Steckkontakte müssen voreilend ausgeführt sein, das bedeutet, dass die Kontakte in einer definierten Reihenfolge verbunden und getrennt werden, meist in drei oder mehr Stufen. Realisiert wird dies durch ein gemeinsames Gehäuse, in dem die Kontakte weiter nach vorne und weiter zurückversetzt sind. Die gängigsten Systeme, deren Steckkontakte voreilend ausgeführt sind, sind SATA und USB (siehe Bild 1).

Der Anwender sollte außerdem darauf achten, entsprechende Stecker möglichst geradlinig und langsam aus- und vor allem einzustecken.

Gut zu wissen: Was ist USB?

Welche Vorteile bietet Hot Swapping?

Wie bereits eingangs erwähnt, liegt der Vorteil von Hot Swapping darin, dass Systeme nicht neu gestartet werden müssen und keine Unterbrechung des Betriebs notwendig ist, um kaputte Komponenten zu ersetzen. Besonders im Bereich von Servern oder in der Industrie, wo PCs 24/7 im Einsatz sein müssen, bietet das schnelle Austauschen von Komponenten mittels Hot Swap einen entscheidenden Vorteil, da auch nur die kleinste Unterbrechung des Betriebs einen enormen Verlust bedeuten kann.

Varianten von Hot Swapping

  • Hot Add: Bezeichnet das Hinzufügen neuer Komponenten, die ohne Konfiguration im laufenden System arbeiten.
  • Hot Plug: Das Hinzufügen und Entfernen von Komponenten im laufenden Betrieb, solange keine Software darauf zugreift, auch bekannt als Plug and Play.
  • Hot Switch: Das Umschalten zwischen Komponenten, beispielsweise zu einem redundant mitlaufenden Netzteil.

Hot Swap fähige spo-comm Mini-PCs  

Was bedeutet “Embedded”?

Der Begriff “Embedded” bedeutet “eingebettet”. Ein eingebettetes System ist ein Computer, der in einem technischen Umfeld eingebunden ist und Aufgaben wie Überwachung, Steuerung oder Datenverarbeitung übernimmt. Dazu gehören beispielsweise Kleinstcomputer in Waschmaschinen, Fernsehern, Routern, Kühlschränken oder Autos. Wir sprechen hier jedoch von etwas größeren Systemen: Embedded-PCs, die mit einer entsprechenden CPU ausgestattet sind.

Wo kommen Embedded-CPUs zum Einsatz?

Embedded-CPUs werden vor allem im professionellen Umfeld verwendet, beispielsweise für industrielle Anwendungen, in Fahrzeugen oder in der Medizintechnik.

Welche Vorteile hat eine Embedded-CPU?

Die CPUs zeichnen sich durch eine erhöhte Ausfallsicherheit, einen erweiterten Temperaturbereich und vor allem durch lange Komponentenverfügbarkeit aus. So garantiert beispielsweise Intel für seine Embedded-Prozessoren eine Langzeitverfügbarkeit von bis zu 15 Jahren. Der Vorteil davon: Wenn eine Anwendung einmal läuft, ist der Einsatz für die nächsten Jahre gesichert und die Entwickler müssen nicht nach kurzer Zeit die Hard- und Software wieder anpassen. Zudem werden Embedded-Systeme oft zertifiziert. Sind die CPUs über viele Jahre verfügbar, entfallen teure Re- oder Neuzertifizierungen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Embedded-CPUs extrem robust sind, da es in der Regel gelötete Prozessoren mit BGA (Ball Grid Array) sind, welche eine hohe mechanische und thermische Robustheit mit sich bringen. So können Embedded-PCs ohne Probleme im 24/7 Dauerbetrieb in rauen Umgebungen laufen. Dank ihrer kompakten Bauform sind Embedded-CPUs wie gemacht für Mini-PCs und punkten außerdem mit einem geringen Stromverbrauch.

Welche Nachteile hat eine Embedded-CPU?

Bei all den Vorteilen stellt sich die Frage, ob eine Embedded-CPU überhaupt negative Eigenschaften hat. Tatsächlich können wir hier nur die geringe Leistung erwähnen, da sich, wie bei Mobil-CPUs, auf wenig Platz nicht allzu viel unterbringen lässt. Hier hat sich jedoch in den letzten Jahren auch einiges getan. Und für die Gebiete, in denen Embedded-CPUs überwiegend eingesetzt werden, reicht es allemal.

Gut zu wissen: Was sind Mobile-CPUs?

Intel und AMD Embedded-CPUs

Beide großen Hersteller von Prozessoren haben diverse Modelle im Angebot: Intel bietet Embedded-CPUs in den Reihen Celeron, Pentium und Core i3 an. AMD hat die Serien Ryzen Embedded und Epyc Embedded im Angebot.

Die Abkürzungen BGA, PGA, LGA und CCGA bezeichnen Gehäuseformen von integrierten Schaltungen. Sie unterscheiden sich jedoch in der Art der Anschlüsse.

Was sind integrierte Schaltungen?

Ball Grid Array (BGA)

Die Abkürzung BGA steht für „Ball Grid Array“ (dt.: „Kugelgitteranordnung“). Bei dieser Gehäuseform bilden kleine Lotperlen (engl.: „balls“) die Anschlüsse, die in einem quadratischen Raster (engl.: „grid“) aus Spalten und Zeilen auf der Unterseite des Chips angeordnet sind. Durch diese Bauform können wesentlich mehr, etwa doppelt so viele, Anschlüsse wie bei PGA untergebracht werden. Die Lötkugeln liefern kurze Verbindungen und somit eine enorme Leistung.

Die Vorteile von BGA liegen im geringen Platzbedarf, der guten Wärmeabfuhr sowie der geringen Impedanz durch kurze Verbindungswege zur Leiterplatte. Zudem können die Chips wieder von der Leiterplatte ausgelötet werden, ohne sie zu beschädigen. Dies ermöglicht das Entfernen alter Lotperlen (entloten, engl. „deballing“) und Bestücken mit neuen Perlen (Neubeperlung, engl. „reballing“). Im Anschluss kann der Chip auf eine neue Leiterplatte gelötet werden. Da gelötete Prozessoren mechanisch und thermisch extrem robust sind, kKommt BGA vor allem bei Embedded-CPUs zum Einsatz.

Ein großer Nachteil ist, dass die Kontrolle der Lötstellen nur durch Röntgen erfolgen kann, da die Anschlüsse verdeckt und schwer zugänglich sind. Das schränkt auch Reparaturmöglichkeiten stark ein. Zum sicheren Löten wird eine spezielle Ausrüstung, ein sogenannter Reflow-Ofen benötigt. Zudem lassen sich BGA-Chips nur auf Multilayer-Platinen sinnvoll einsetzen, was ihre Anwendungsmöglichkeiten etwas begrenzt.

Pin Grid Array (PGA)

Das sogenannte „Pin Grid Array“ (PGA) wird vor allem bei Prozessoren verwendet. Während bei BGA Lötperlen eingesetzt werden, nutzt das Pin Grid Array – wie der Name schon sagt – kleine Pins (also „Kontaktstifte“ oder „Beinchen“) als Anschlüsse. Diese werden ebenfalls in einem quadratischen Raster angeordnet, die Anschlusszahl und Anordnung der Arrays variiert jedoch, sodass es eine Vielzahl an Varianten und somit auch verschiedene CPU-Sockel gibt. Die Stiftreihen können parallel oder versetzt angeordnet werden, sie werden mit Ziffern und Buchstaben gekennzeichnet.

Es existieren verschiedene Varianten von PGA: 

  • Beim Ceramic Pin Grid Array (CPGA) ist der Halbleiterchip auf einem wärmeleitenden Keramikträger fixiert. Verwendung findet es in der ersten Generation Intel-Pentium, Sockel-A-Varianten des AMD Athlon sowie der Duron-Familie.
  • Beim Plastic Pin Grid Array (PPGA) besteht der Träger für den Halbleiterchip aus Plastik. Diese Variante ist etwas preiswerter, hat bessere thermische Eigenschaften und auch eine verbesserte elektrische Leistung als Keramik. PPGA wird vor allem bei den Pentium-MMX-Prozessoren und Celeron eingesetzt.
  • Das Staggered Pin Grid Array (SPGA) zeichnet sich durch versetzte Anschlussreihen aus. Diese Variante wird für CPUs benötigt, die mehr als 200 Anschlüsse haben, da durch das versetzte Layout mehr Platz ist. Es wird beim Pentium und späteren Zentraleinheiten verwendet.
  • Beim Flip-Chip Pin Grid Array (FCPGA) ist der integrierte Schaltkreis auf der Oberseite des Trägers befestigt („flip-chip“ bedeutet „umgedrehter, gewendeter Chip“). Diese Bauform wird beispielsweise in Pentium III und einigen Celeron-Prozessoren verwendet.

Da sich die Pins bei PGA auf der CPU befinden, sind auf dem Mainboard-Sockel die entsprechenden Löcher, sodass die CPU ohne großen Druck eingebaut werden kann.

Land Grid Array (LGA)

Das “Land Grid Array” (LGA) ist das genaue Gegenteil von PGA, denn die Kontaktpins befinden sich auf dem Sockel des Mainboards. Auf der CPU findet sich die gleiche Anzahl an Kontaktstellen, mit denen eine Verbindung hergestellt wird. Intel nutzt LGA schon seit vielen Jahren für den Großteil seiner Celeron, Pentium, Core und Xeon CPUs.

Vorteile von LGA sind zum einen die geringere Größe der Pins, durch die eine größere Anzahl von Pins auf der gleichen Fläche ermöglicht wird. Zum anderen werden diese nicht so leicht beschädigt, weil sie eben keine Pins haben, die zerdrückt werden können. Verglichen mit LGA, haben PGA-Sockel den Vorteil, dass das Mainboard eigentlich nicht beschädigt werden kann. Zudem lassen sich Pins einfacher auf einem PGA-Prozessor als auf einem LGA-Mainboard reparieren.

Ceramic Column Grid Array (CCGA)

Auch wenn es nichts mit Mini-PCs zu tun hat, wollen wir das Ceramic Column Grid Array (CCGA) der Vollständigkeit halber hier auch erwähnen. CCGA-Gehäuse sind äußerst zuverlässig und werden in der Raumfahrt sowie in der Militärtechnik eingesetzt. Die Lotanschlüsse auf der Unterseite des Gehäuses sind säulenartig (daher auch die Bezeichnung “column”, dt. “Säule”) und bestehen aus stark verbleitem Lot. Die Säulen werden, ähnlich wie bei BGA, in einem Gitter angeordnet. Im zivilen Markt können sie nicht eingesetzt werden, da sie wegen des hohen Bleianteils durch Handelsverbote der EU im Rahmen der RoHS-Richtlinien nicht erlaubt sind.

Gute Neuigkeiten für Linux-Fans: Freier Support für Nvidia Turing

Seit dem Erscheinen der Turing-Grafikkarten im Herbst 2018 arbeiten Linux-Entwickler von Nouveau, einer Sammlung von freien Linux-Treibern für Nvidia-Grafikkarten, daran mittels Reverse-Engineering passende Treiber zu erhalten. Das Problem dabei: Die Firmware ist signiert und kann nur von Nvidia bereitgestellt werden. Der Grafikkartenhersteller war jedoch bisher nicht bereit, seine Daten mit den Nouveau-Entwicklern zu teilen. Dies hat sich nun offenbar geändert und das Linux-Team arbeitet intensiv an Treibern für Hardware-Beschleunigung. Warum wir uns dafür interessieren? Nicht wenige spo-comm Kunden, die auf die KUMO-Serie für High-End Grafik-Anwendungen setzen, arbeiten mit Linux. Und das neueste Modell, der KUMO V mit einer dedizierten Nvidia-Turing-Grafikkarte steht schon in den Startlöchern und wird im Februar auf der ISE vorgestellt.

Entdecken Sie die KUMO-Serie

Kein Support mehr: Das Ende von Windows 7

Wie bereits lange angekündigt, hat Microsoft am 14. Januar 2020 die letzten Sicherheitsupdates für Windows-7-SP1-Systeme herausgebracht. Folglich werden auch Hard- und Softwarehersteller das beliebte Betriebssystem in Zukunft nicht mehr unterstützen. Wer weiterhin mit Windows 7 arbeitet, setzt sich und seine Anwendungen hohen Sicherheitsrisiken aus, und sollte schnellstmöglich auf Windows 10 oder ein anderes Betriebssystem umsteigen. Sollte ein Umstieg in einer Firmenumgebung nicht möglich sein, bietet Microsofts Extended Security Update-Program (ESU) eine Möglichkeit. Bei heise.de finden sich weitere Infos.

Die interessante Alternative: Windows 10 IoT Enterprise

Wer auf der Suche nach dem passenden Betriebssystem ist und eine einfache, kostengünstige Softwarelösung sucht, die sich perfekt auf die jeweiligen Bedürfnisse anpassen lässt, findet mit Windows 10 IoT Enterprise vielleicht die perfekte Lösung. spo-comm bietet dies ab sofort in drei Varianten an: BASIC, ON und OFF. Mit dem BASIC-Paket, das keinen Aufpreis kostet, erhalten die Kunden ein unbearbeitetes Image in den Standardsprachen Deutsch und Englisch. Bei der ON-Variante ist die Anzeigesprache frei wählbar und der Updatestand wird von uns vierteljährlich auf den aktuellen Stand gebracht, sodass der Mini-PC nach Auslieferung für die Kunden sofort einsatzbereit ist. Wer sichergehen möchte, dass seine Anwendung problemlos läuft und ihr keine Updates in die Quere kommen, wählt das OFF-Paket. Hier sind die Updates komplett deaktiviert, die Sprache ist ebenfalls frei wählbar. Zudem werden bei den beiden letztgenannten Varianten Programme wie Cortana, OneDrive und XBOX-Network, die für den Großteil der industriellen Anwendungen nicht benötigt werden, direkt entfernt.

Langzeitverfügbarkeit von Industrie-PCs

Wurde sich erst einmal für einen Industrie-PC entschieden, dann heißt das, dass wahrscheinlich alles passt: Die Leistung des PCs, der Preis, die Softwarekompatibilität, die Baumaße, das Kühlsystem. Doch was, wenn auch Jahre nach dem Kauf noch Bedarf am selben Industrie-PC besteht, etwa, weil das Projekt weiter ausgebaut werden soll, oder weil ein Ersatzsystem benötigt wird? Aus diesem Grund wird seitens der Hardware-Hersteller eine Langzeitverfügbarkeit gewährleistet. Um kostspielige und aufwändige Re- oder Neuzertifizierungsverfahren zu vermeiden, garantiert Intel beispielsweise eine Langzeitverfügbarkeit seiner Embedded-CPUs bis zu maximal 15 Jahren. 

Baugleiche Nachfolger: Industrie-PCs von msi IPC und spo-comm

Folgendes Szenario: Sie haben einen bestimmten Mini-PC im Einsatz. Doch nach unzähligen Jahren des zuverlässigen Einsatzes heißt es nun mit dem Stand der Technik zu gehen und auf neueste Technologie zu setzen. Ein Nachfolgemodell muss her. Doch in Ihrer Produktlösung ist nur ein gewisser Raum für einen Mini-PC vorgesehen. Er darf, trotz neuester Technologie, keines Falls größer sein, als das bisherige System. Besser noch: Ein Nachfolgemodell das baugleich mit seinem Vorgänger ist. Klingt nach einem Wunschtraum? Ist es nicht. Denn msi IPC zeigt mit einer Bilderbuch ähnlichen Produktentwicklung wie man baugleiche Nachfolger im Markt etablieren kann. 

Ein Paradebeispiel für baugleiche Nachfolgemodelle sind die Industrie-PCs aus der WINDBOX-Reihe. Durch die sehr flache Bauweise der passiv gekühlten Embedded-PCs, fügen sich die Systeme problemlos in ihre Umgebung ein. Dank der engen Zusammenarbeit und stetigen Weiterentwicklung der Mini-PCs von msi IPC und spo-comm, wird bereits seit 2008 dafür gesorgt, dass das auch so bleibt. Die Industrie-PCs aus der WINDBOX-Familie können problemlos durch neuere Modelle ersetzt werden, ohne dabei Angst haben zu müssen, dass der zu Verfügung stehende Platz nicht ausreichen könnte. Neue Modelle der WINDBOX-Serie haben stets die exakt gleichen Maße wie ihre Vorgänger, während das Innenleben/die Hardware sowie die Anschlüsse auf den neuesten Stand gebracht werden.

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Industrie-PCs: Kompakt und platzsparend 

Als Industrie-PC hat man es nicht leicht: Robust müssen sie sein, energieeffizient und dennoch leistungsstark. Doch als ob das nicht schon genug wäre, sollen sie darüber hinaus auch noch witterungs- und temperaturbeständig sein. Das Ganze dann noch möglichst kompakt verbaut und platzsparend. Was nach einer eierlegenden Wollmilchsau klingt, ist im Prinzip genau das: Das Allround-Talent der IT. Weshalb ein Industrie-PC (auch Embedded-PC genannt) so sein sollte, lässt sich leicht erklären: In der Welt der Unternehmen und ihrer Produktlösungen sieht es so aus, dass oft nicht viel Platz bleibt um einen Computer zu verbauen. Als Beispiele wären hier Bankautomaten, interaktive Touch-Lösungen, Einsatzfahrzeuge wie Krankenwägen, Maschinen oder die Rückseite von Displays zu nennen. Verzichtet werden kann auf die Computer allerdings auch nicht, gelten sie doch als Herzstück vieler Produktlösungen. Oberste Maxime der Hardware-Entwickler ist es daher, die leistungsfähigen Systeme immer kleiner und effizienter werden zu lassen. Durch die Weiterentwicklung der PC-Systeme sollen neue Potentiale und Einsatzmöglichkeiten gewährleistet werden.

PSSSST!  Die kleinsten Industrie-PCs, beziehungsweise Mini-PCs, von spo-comm, passen übrigens auch in eine Hosentasche. Es gibt zwar generell keinen Grund dafür, sich die Dinger da reinzustecken, cool ist es aber irgendwie schon. Man stelle sich einfach folgendes Szenario in einer Bar vor: „Ist das da ein Mini-PC in deiner Hosentasche, oder freust du dich einfach mich zu sehen?“ 

Ultra-kompakt und Monster-Power: KUMO-Reihe von spo-comm macht’s möglich

Die Mini-PCs aus der KUMO-Serie haben es faustdick hinter den Ohren: Sie sind in der Lage auf vier Bildschirmen gleichzeitig Inhalte mit einer Auflösung von 4K@60Hz wiederzugeben. Der KUMO IV (“End Of Life”, Stand November 2019) brachte sogar 8K@60Hz auf die Waage, also eine Auflösung von sagenhaften 7680×4320 Pixeln. Selbst Virtual Reality Inhalten und aufwendigen Rechenprozessen im Auftrag der künstlichen Intelligenz (s.a. Use Case “Advertima AG”) bietet ein KUMO die Stirn. Kaum zu glauben, dass diese außergewöhnliche Leistung in einem kompakten Gehäuse von gerade mal 200 x 205 x 80 mm untergebracht ist (KUMO IV).

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Standard oder erweitert – wir unterscheiden

Industrie-PCs sind technisch dafür ausgelegt, auch bei niedrigeren oder besonders hohen Temperaturen einsatzfähig und leistungsstark zu bleiben. Generell wird zwischen zwei Temperaturbereichen unterschieden nach denen sich die IPCs klassifizieren lassen: Zum einen der StandardTemperaturbereich und zum anderen der erweiterte Temperaturbereich.

Der Standard-Temperaturbereich

Ist die Hardware eines Industrie-Computers für eine Umgebungstemperatur von 0° bis zu +50° Celsius ausgelegt, so sprechen wir vom Standard Temperaturbereich. Jeder Computer der sich einen Industrie-PC schimpfen möchte, muss mindestens dieser Anforderung gewachsen sein.

Übrigens, schon gewusst? Wir von spo-comm sprechen, aufgrund der platzsparenden Baugrößen unserer IPCs, auch mal gerne von „Mini-PCs“. Jedoch erfüllen all unsere Systeme unseres Produktsortiments die Anforderungen eines Industrie-PCs.

Der erweiterte Temperaturbereich

Vom erweiterten Temperaturbereich ist die Rede, sobald ein Industrie-PC auch noch bei Umgebungstemperaturen von -20° bis hin zu +70° Celsius nicht schlapp macht. Ihr fragt euch, wo ein Industrie-Computer eingesetzt werden könnte, bei dem solch niedrige, beziehungsweise hohe Temperaturen zu Stande kommen? Zwei Anwendungsbeispiele:

Hinsichtlich niedriger Temperaturen wäre da als möglicher Einsatzort die Alpen zu nennen. So wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungsteams von PMOD/WRC, die sich auf Klimamodellierung spezialisiert haben und unseren RUGGED HM87 für die Wolkenforschung einsetzen. In den Alpen sind Minusgrade schnell erreicht und auch Schnee soll keine Seltenheit sein. Dennoch leistet der RUGGED HM87 seit mehreren Jahren, aufgrund seiner Outdoor tauglichen Beschaffenheit, verlässlich sein Werk.

Und wie sieht es bei hohen Plusgraden von bis zu +70° Celsius aus? Auch hierfür haben wir ein beispielhaftes Use Case aus der RUGGED-Familie parat. Unser RUGGED HM87 hat sich vor einigen Jahren, ganz nach dem Gusto von Indiana Jones, auf in die Wüste gemacht. Dort haucht er seitdem Bankautomaten neues Leben ein. Bei tropischen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit kommt Kopf in den Sand stecken für den Outdoor-PC allerdings nicht in Frage. Wer meint, dass spätestens feinster Sandstaub dem RUGGED den Kragen kosten könnte, liegt falsch. Denn dank des passiven Kühlsystems der RUGGED-Familie, sind die Gehäuse der Systeme komplett geschlossen. So robust wie unser RUGGED HM87 war, sind selbstverständlich auch unsere neuen RUGGED-PCs, wie beispielsweise der neue RUGGED  T1000!

Unser neuster RUGGED, der RUGGED T1000 überzeugt nicht nur mit erweitertem Temperaturbereich und robustem Gehäuse, sondern mit Vielem mehr – hier Konfigurieren:

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Energieeffiziente Industrie-PCs: Nicht nur für die Geldbörse angenehm

In Teil 1 unserer Blog-Reihe sind wir darauf eingegangen, weshalb Metallgehäuse für Industrie-Computer unumgänglich sind. Wir haben gelernt, dass eine robuste Schale wichtig ist für sowohl Robustheit, als auch Wärmeentwicklung in Kombination mit der Abwärme der IPCs. Letzteres ist ein guter Grund und weiterer wichtiger Faktor für folgende Eigenschaft von Industrie-PCs: Energieeffizienz. Die Gründe, weshalb IPCs nicht unmengen an Energie verbrauchen sollten, sind folgende:

  1. Industrie-PCs laufen nicht selten 24 Stunden die Woche, 360 Tage im Jahr. Der Dauerbetrieb der Computer ist ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zu den PC-Systemen aus der Consumer-Liga. Verbraucht ein Computer weniger Strom, kostet das den Betreiber weniger Geld. Ganz nebenbei wird der Industrie-PC dadurch aber auch langlebiger.
  2. Ist ein System in einer geschlossenen Installation verbaut (wie in Bankautomaten, in Fahrzeugen oder in Messstationen), muss sichergestellt werden, dass eine erhöhte Temperaturentwicklung durch Abwärme, welche durch die kleinen Computer freigesetzt werden, die Installation nicht gefährdet. Doch wie kann sichergestellt werden, dass die Systeme nur ein Minimum an Wärme produzieren? Der Schlüssel zu einer niedrigen Wärmeentwicklung ist die Auswahl von sogenannter „Low-Power“ Hardware, also PC-Komponenten mit geringem Energieverbrauch. Verbraucht ein Prozessor (auch: CPU) oder ein RAM-Riegel nur ein Mindestmaß an Energie, wird im Umkehrschluss auch weniger Energie, in Form von Wärme, an die Umgebung abgegeben. Energieeffiziente Computer (im Englischen: Low-Power Consumption) mögen auf den ersten Blick also vielleicht lediglich als „nice to have“ gelten. Auf den zweiten Blick hingegen macht dieses Merkmal die soliden Mini-PCs erst zu dem, was sie sind. 

Ein Beispiel gefällig? Wir haben da zufällig etwas vorbereitet:

Umweltbewusst und leistungsstark: Der BOX N4100

Der lüfterlose BOX N4100 ist ein ultrakompakter Industrie-PC (man spricht auch von sogenannten „Embedded-PCs“) mit gerade einmal 0,22 Liter Volumen. Der IPC benötigt dank seiner Maße von 115 x 76 x 25 Millimetern kaum Platz und passt in jede noch so kleine Installation. Doch trotz seiner niedlichen Größe steht der Mini-PC seinen größeren Kollegen in puncto Leistung in nichts nach. Die Wiedergabe von zweimal 3840 x 2160 Pixeln – sprich 4K – bei einer Frequenz von 60 Hertz ist kein Problem für das kleine Powerpaket und macht ihn besonders für Digital-Signage-Anwendungen interessant. Sie denken jetzt vielleicht: „Wahnsinn, der verbraucht bestimmt jede Menge Strom“? Könnte man meinen. Tatsächlich verbraucht der kleine Sympathieträger unter Volllast maximal 19 Watt. Zum Vergleich: Unser KUMO IV verbraucht im sogenannten „Idle Modus“ (also: Ruhemodus) bereits 45 Watt. Der BOX N4100 hingegen erreicht im Idle Modus Maximalwerte von 3 Watt. Unterm Strich ein Kosten-Nutzen-Verhältnis das sich sehen lassen kann.

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Das Gehäuse: Die Rüstung unserer Industrie-PCs

Ein wesentlicher Punkt in dem sich Hardware für „Consumer“ von Hardware für professionelle Einsätze unterscheidet, ist das Gehäuse. Denn anders als Consumer-PCs, welche überwiegend von Kunststoffgehäusen geschützt werden, zeichnen sich Industrie-PCs durch solide Metallgehäuse aus. So wird gewährleistet, dass der PC selbst bei rauen Umgebungsbedingungen, wie sie zum Beispiel auf Baustellen, in Einsatzfahrzeugen oder in großen Maschinen herrschen, leistungsfähig bleibt. Bei der Konstruktion der Gehäuse wird bereits ein besonderes Augenmerk darauf gelegt, dass die Gehäuse möglichst resistent gegen Staub und andere feine Partikel sind. Doch auch bei Feuchtigkeit müssen Mainboard, CPU, RAM und Festplatte durch das Gehäuse geschützt sein, eben wie durch eine Rüstung. Gerade bei aktiv gekühlten PCs, also Computern in denen Lüfter verbaut sind, spielt diese Resistenz der Lebensdauer in die Karten. Spätestens bei Industrie-PCs mit passiver Kühlung, also lüfterlosen Systemen, ist das Metallgehäuse ein Muss. Warum das so ist, möchten wir an einem Beispiel, unserem RUGGED GTX 1050 Ti, erläutern.

spo-comm par excellence: Der RUGGED GTX 1050 Ti

Als gutes Beispiel für eine Kombination aus robustem Auftreten und passivem Kühlsystem, dient unser RUGGED GTX 1050 Ti. Die Frage, weshalb eine lüfterlose Konstruktion auf einem Metallgehäuse aufbaut, ist leicht beantwortet: Metall leitet Wärme, Kunststoff nicht. Leiterbahnen aus Kupfer sorgen dafür, dass die entstehende Wärme im Gehäuse des Computers nach außen geleitet wird. Sogenannte Kühlrippen, welche auf der Oberseite eines Gehäuses liegen, geben dann die entstandene Wärme an die Umgebung ab. Gerade bei einem grafisch leistungsstarken IPC wie dem RUGGED GTX 1050 Ti, kann es zu einer hohen Wärmeentwicklung im Gehäuse kommen. Ein gut durchdachtes und makellos funktionierendes lüfterloses Kühlsystem gilt daher als A und O. 

Schon gewusst?
Mini-PCs mit passivem Kühlsystem gelten als besonders langlebig!

Zusammengefasst: Metallgehäuse sind so toll, weil

  1. sie dem Industrie-PC Robustheit verleihen,
  2. die Systeme resistent gegen Staub und Feuchtigkeit machen (trifft nur bei passiv gekühlten Systemen zu),
  3. weil sie eine passive Kühlung der PCs ermöglichen,
  4. weil sie entstandene Wärme im inneren der Computer leichter an die Umgebung abgeben können,
  5. weil sie die Systeme langlebiger machen.

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Zen 3 kommt 2020: AMD verrät Details

AMD hat kürzlich erste Details zur Zen-3-Architektur bekanntgegeben. Die neuen Prozessoren sollen eine enorme Leistungssteigerung sowie einen höheren Takt als Zen-2-CPUs bieten. Ermöglicht wird dies durch einen komplett neuen Aufbau des sogenannten Chiplet-Designs. Ein Chiplet, genannt “Compute Cache Die” (CCD), bestand vorher aus zwei Vierkehrn-Clustern, genannt “Compute Core Complex” (CCX). Bei Zen 3 befinden sich nun alle acht Rechenkerne in einem CCD und somit einem CPU-Chiplet. Der Vorteil davon: ein gemeinsamer Level-3-Cache, auf den alle Kerne direkt und gleich schnell zugreifen können.

AMD fertigt Zen 3 im sogenannten 7nm+-Verfahren. Die neuen Prozessoren sollen im zweiten Halbjahr 2020 erscheinen und kompatibel zu den aktuellen Sockeln sein. Parallel wird bereits an Zen 4 (geplant für 2021/2022) und Zen 5 gearbeitet. In welcher Technik diese gefertigt werden, ist noch unklar.

Quellen: heise.de, golem.de, gamestar.de, pcgameshardware.de.

Großer Preisdruck: Intel-CPUs werden günstiger

Intel hat kürzlich neue Prozessoren der Serien Core-X und Xeon vorgestellt. Obwohl diese nach wie vor im 14nm-Verfahren produziert werden, punkten sie mit höheren Basis- und Boost-Taktraten sowie einem schnelleren Arbeitsspeicher. Trotz der Leistungssteigerung kosten die neuen Modelle nur noch halb so viel wie ihre Vorgänger. Intel reagiert hier auf die starke Konkurrenz von AMD und bietet seine Prozessoren nun zu einem ähnlichen Preis wie vergleichbare AMD-CPUs an.

Kurz darauf hat Intel zudem die Preise für die neunte Generation der “F”-CPUs gesenkt. Davon profitiert vor allem der Wettbewerb im High-End-Gaming-Bereich, da die Core-CPUs mit dem Zusatz “F” keine integrierte Grafikeinheit haben und vor allem dort zum Einsatz kommen, wo sowieso eine leistungsstarke Grafikkarte vorhanden ist.

Quellen: pcwelt.de, pcwelt.de.

Erneute Lieferschwierigkeiten: Intels 14-nm-CPUs 

Intels CEO Bob Swan hat bestätigt, dass es erneut zu Lieferschwierigkeiten bei 14-nm-Prozessoren kommt. Die Produktionskapazität wurde gesteigert, jedoch sind die Lagerbestände völlig erschöpft, sodass es bis Ende 2019 knapp bleibt. Zudem läuft es mit der 10-nm-Fertigung eher schleppend und Desktop- sowie Server-CPUs werden wohl weiterhin im 14-nm-Verfahren produziert. Trotzdem kündigt Intel an, 2021 die ersten 7-nm-Prozessoren herstellen zu wollen und Hinweise verdichten sich, dass die 10-nm-Produktion in Kürze auf weitere Modelle ausgeweitet wird

Quellen: gamestar.de, heise.de.

End of life: SQUARE 15 nicht mehr verfügbar

Der Panel-PC SQUARE 15 verabschiedet sich aus dem spo-comm Sortiment und ist ab sofort nicht mehr verfügbar. Noch haben wir keinen Nachfolger parat, aber wir schmieden schon fleißig Pläne und wollen es, soviel sei bereits verraten, nicht nur bei 15 Zoll belassen.

Pssst: Es ist inzwischen 20204 und die SQUAREs sind zurück!

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