隨著世界向工業(yè)4.0過渡，邊緣計算應用程序?qū)崟r推理、連接和數(shù)據(jù)遙測的更高性能和更低功耗處理的需求激增，并加強了加固。物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算的爆炸性增長造成了上一代處理器無法維持的性能瓶頸和限制。英特爾最新推出的Atom x6000 E系列、奔騰和賽揚N&J系列處理器，正式名稱為Elkhart Lake，旨在滿足這些需求，緩解嵌入式和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場目前面臨的瓶頸。

Elkhart Lake專注于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，最新的Intel Atom x6000e、Pentium和Celeron N&J系列為在惡劣環(huán)境條件下需要高性能、低功耗、實時處理的關(guān)鍵工業(yè)部門提供解決方案。Elkhart Lake將部署的關(guān)鍵應用程序?qū)ㄩL時間的正常運行時間、不間斷的操作、在空間受限的位置實施，以及頻繁的沖擊、振動和溫度變化。Elkhart Lake可以突出其物聯(lián)網(wǎng)中心功能的一些目標細分市場包括：工業(yè)和工廠自動化、智能零售、智能自助售貨機、智能物聯(lián)網(wǎng)基礎設施、醫(yī)學影像與診斷、車隊遠程通信與管理。

盡管Apollo Lake（2016年推出）和Bay Trail（2013年推出）處理器仍在其15年的產(chǎn)品支持生命周期內(nèi)，但Elkhart Lake為邊緣應用提供了更現(xiàn)代和“更新”的低功耗高性能處理器前身。最新一代Intel處理器主要致力于增強邊緣計算，并為面向物聯(lián)網(wǎng)的應用程序提供解決方案。

1.顯著的性能增強

Elkhart Lake處理器（Intel Atom x6000 E系列、Intel Pentium和Intel Celeron N&J系列）與前代處理器相比，性能顯著提升。由于Elkhart Lake的計算芯片基于10nm光刻（Tremont微體系結(jié)構(gòu)），平臺控制中心（PCH）基于14nm光刻，因此與上一代Apollo Lake相比，單線程性能提高了1.7倍，多線程性能提高1.5倍。

最新的處理器采用四核，突發(fā)頻率高達3.0 GHz，同時保持4.5W-12W的最小TDP范圍。需要高性能數(shù)據(jù)處理和最低功耗的邊緣應用將發(fā)現(xiàn)這一改進對其部署至關(guān)重要。

該處理器系列的RAM支持性能也有了飛躍。前幾代僅支持8GB DDR3L（高達1866MT/s）或LPDDR4（高達2400MT/s），而Elkhart Lake則突破了這一界限，在特定處理器型號中支持高達32GB LPDDR4，最高可達3200MT/s，并支持Intel帶內(nèi)糾錯碼（IBECC）。IBECC是Intel的糾錯解決方案，具有標準的非ECC RAM，可用于關(guān)鍵任務部署，其中可靠性是導致大量故障的關(guān)鍵因素。IBECC可在UEFI中配置，為OEM設計師和系統(tǒng)集成商提供更多的通用性和靈活性。

2.使用新一代圖形將速度提高一倍

除了性能增強之外，Elkhart Lake處理器還與Intel的第11代UHD圖形處理器相結(jié)合，使圖形速度提高了一倍。圖形方面的2倍改進使該處理器系列能夠以4K@60fps的速度支持三個同時顯示，并支持關(guān)鍵圖形API（DirectX、OpenGL和OpenCL）；適用于數(shù)字標牌、智能售貨機、IIoT&Robotics或工業(yè)/工廠自動化等。憑借高達32個EU（執(zhí)行單元）內(nèi)核的GPU性能，指定的Elkhart Lake處理器能夠深度學習AI推理和醫(yī)學成像等計算機視覺應用。

3.擴展的實時連接

物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展，需要大量的連接。這一代低功耗高性能處理器支持：3x 2.5GbE局域網(wǎng)、PCIe 3.0（最多8個通道）、USB 3.1（最多4個端口）、USB 2.0（最多10個端口）。

系統(tǒng)集成商和OEM設計人員現(xiàn)在可以進一步增加對時間敏感的網(wǎng)絡支持MAC，以便使用2.5GbE LAN進行實時數(shù)據(jù)分析；與限于1GbE LAN的前幾代相比。隨著物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)變得更加復雜，將需要更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。USB世代的升級提高了數(shù)據(jù)傳輸速度，USB 3.1提供10Gbps的傳輸速率，而USB 2.0提供480Mbps的傳輸速率。利用USB連接的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設備受益于此增強，因為某些物聯(lián)網(wǎng)受到USB 2.0數(shù)據(jù)傳輸速率的阻礙。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用受到空間受限位置缺乏邊緣AI支持的限制。

PCIe 3.0的推出通過不同類型的硬件加速器為邊緣AI工作負載整合鋪平了道路。工業(yè)計算機現(xiàn)在具有支持機器視覺和智能售貨機應用的人工智能推理的能力，其外形尺寸小得多。與Bay Trail相比，Elkhart Lake處理器的PCI Express通道數(shù)量增加了一倍，并利用PCIe 3.0，每通道帶寬速度為1GB/s，而PCIe 2.0的帶寬速度為500MB/s。連接性的這些改進為OEM提供了在低功耗x86架構(gòu)中為邊緣關(guān)鍵應用程序?qū)崿F(xiàn)實時數(shù)據(jù)處理的能力。

4.引入基于硬件的安全性（Intel PTT）

隨著rootkit和其他惡意軟件越來越流行，由于邊緣計算的敏感性，數(shù)據(jù)安全已成為所有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備的必要條件。Intel采用了自己的基于固件的TPM 2.0，即Intel PTT（平臺信任技術(shù)），以加密和存儲憑據(jù)密鑰，同時在檢測到設備篡改時防止系統(tǒng)啟動。其他關(guān)鍵的安全協(xié)議，如Intel Boot Guard、Secure Key、AES New Instructions和SHA Extensions，都可以使用加密加速器無縫執(zhí)行，而不會影響系統(tǒng)的整體性能和生產(chǎn)效率。