隨著世界向工業(yè)4.0過(guò)渡，邊緣計(jì)算應(yīng)用程序?qū)?shí)時(shí)推理、連接和數(shù)據(jù)遙測(cè)的更高性能和更低功耗處理的需求激增，并加強(qiáng)了加固。物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算的爆炸性增長(zhǎng)造成了上一代處理器無(wú)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(yáng)N&J系列處理器，正式名稱(chēng)為Elkhart Lake，旨在滿(mǎn)足這些需求，緩解嵌入式和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)目前面臨的瓶頸。

Elkhart Lake專(zhuān)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(shí)時(shí)處理的關(guān)鍵工業(yè)部門(mén)提供解決方案。Elkhart Lake將部署的關(guān)鍵應(yīng)用程序?qū)ㄩL(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行時(shí)間、不間斷的操作、在空間受限的位置實(shí)施，以及頻繁的沖擊、振動(dòng)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(biāo)細(xì)分市場(chǎng)包括：工業(yè)和工廠自動(dòng)化、智能零售、智能自助售貨機(jī)、智能物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)學(xué)影像與診斷、車(chē)隊(duì)遠(yuǎn)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(yīng)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(qiáng)邊緣計(jì)算，并為面向物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序提供解決方案。

1.顯著的性能增強(qiáng)

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(jì)算芯片基于10nm光刻（Tremont微體系結(jié)構(gòu)），平臺(tái)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(dá)3.0 GHz，同時(shí)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(yīng)用將發(fā)現(xiàn)這一改進(jìn)對(duì)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(dá)1866MT/s）或LPDDR4（高達(dá)2400MT/s），而Elkhart Lake則突破了這一界限，在特定處理器型號(hào)中支持高達(dá)32GB LPDDR4，最高可達(dá)3200MT/s，并支持Intel帶內(nèi)糾錯(cuò)碼（IBECC）。IBECC是Intel的糾錯(cuò)解決方案，具有標(biāo)準(zhǔn)的非ECC RAM，可用于關(guān)鍵任務(wù)部署，其中可靠性是導(dǎo)致大量故障的關(guān)鍵因素。IBECC可在UEFI中配置，為OEM設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jìn)使該處理器系列能夠以4K@60fps的速度支持三個(gè)同時(shí)顯示，并支持關(guān)鍵圖形API（DirectX、OpenGL和OpenCL）；適用于數(shù)字標(biāo)牌、智能售貨機(jī)、IIoT&Robotics或工業(yè)/工廠自動(dòng)化等。憑借高達(dá)32個(gè)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(xué)習(xí)AI推理和醫(yī)學(xué)成像等計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用。

3.擴(kuò)展的實(shí)時(shí)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(gè)通道）、USB 3.1（最多4個(gè)端口）、USB 2.0（最多10個(gè)端口）。

系統(tǒng)集成商和OEM設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以進(jìn)一步增加對(duì)時(shí)間敏感的網(wǎng)絡(luò)支持MAC，以便使用2.5GbE LAN進(jìn)行實(shí)時(shí)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(fù)雜，將需要更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。USB世代的升級(jí)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(shè)備受益于此增強(qiáng)，因?yàn)槟承┪锫?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(yīng)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(guò)不同類(lèi)型的硬件加速器為邊緣AI工作負(fù)載整合鋪平了道路。工業(yè)計(jì)算機(jī)現(xiàn)在具有支持機(jī)器視覺(jué)和智能售貨機(jī)應(yīng)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(jìn)為OEM提供了在低功耗x86架構(gòu)中為邊緣關(guān)鍵應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)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(lái)越流行，由于邊緣計(jì)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(shè)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(tái)信任技術(shù)），以加密和存儲(chǔ)憑據(jù)密鑰，同時(shí)在檢測(cè)到設(shè)備篡改時(shí)防止系統(tǒng)啟動(dòng)。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(wú)縫執(zhí)行，而不會(huì)影響系統(tǒng)的整體性能和生產(chǎn)效率。