Arquitecturas Intel

1. - Característica generales.

Como principales características de los productos de procesamiento medio y alto de Intel®, podemos mencionar:

Arquitectura escalable para una mayor reutilización del software

El porfolio hardware y software de Intel® cubre todas las necesidades de equipos para computación en el Edge con dos familias de productos:

• Aceleradores Edge (bajo consumo) como Movidius^TM VPU que se usa en dispositivos IA como las cámaras IP. Con una sección adicional.

• Edge Gateway situados cerca de la fuente del dato, con amplio rango de opciones rendimiento/Watio (desde Procesadores Intel® ATOM hasta procesadores Intel® Xeon®) para usos como servidores de video, sistemas de análisis y sistemas industriales y autónomos en tiempo real.

Amplio ecosistema OEM

Los diseños de referencia de Intel® permiten disponer de un amplio abanico de soluciones de numerosos fabricantes, con la ventaja añadida de una compatibilidad Hard/Soft garantizada, de esta forma siempre dispondremos de la solución que mejor se adapte al proyecto, manteniendo las ventajas que la estandarización de la plataforma Edge conlleva a nivel desarrollo. 

Soporte de software en todo el ecosistema OEM

La arquitectura Intel® es altamente escalable, lo que le permite la reutilización de software y aplicaciones en todos los nodos, desde dispositivos/gateways/servidores en el Edge hasta servidores en la nube. Para acelerar y optimizar el desarrollo, Intel® ofrece drivers, sistemas operativos, middleware, bibliotecas, kits de herramientas y API, además de algoritmos y configuraciones más conocidas para casos de uso específicos de IoT.

Open-source Software

Intel® provee de software open-source para alcanzar el rendimiento óptimo en las plataformas basadas en Intel® enfatizando además su escalabilidad, eficiencia energética y seguridad. Intel® contribuye con código open-source para ACRN, Intel® Distribution of OpenVINO™, DevCloud, Intel® OneAPI, frameworks para Deep-learning y AI, Wind River® Titanium Cloud ™, Intel® Media SDK y muchos más. Durante la última década, Intel® ha sido uno de los principales contribuyentes a Linux Graphics, Linux Bluetooth y Linux Kernel, así como uno de los tres principales contribuyentes a los proyectos Webkit, Chromium y Android.

Tecnologías de seguridad Built-in

La raíz de los sistemas de seguridad se fundamenta en la capa principal del sistema: el silicio. Los productos de Intel® están diseñados para brindar seguridad avanzada con tecnologías de seguridad integradas en las plataformas que ayudan a proteger de posibles ataques. Algunos de los sistemas de seguridad de HW y SW más conocidos son:

• Platform Integrity: Intel® OS Guard, Intel® Boot Guard

• Protected Data/Keys: Intel® PTT (Platform Trust Technology), discreate TPM, OTP (one-time programmable fuses), Intel® TME (Total memory Encryption)

• Trusted Execution: Intel® SGX, Intel® VT-d/x, MKTME

• Crypto Acceleration: AES-NI, Intel® SHA-NI, Secure Key

Amplio soporte de conectividad a través del ecosistema

Intel® habilita una amplia gama de soluciones de conectividad en IoT, que incluyen 4G/LTE, BACnet, Bluetooth® LE, GPRS, GPS, LoRaWAN, Modbus, NFC/RFID, SigFox, Wi-Fi, Z-Wave y ZigBee, permitiendo elegir el más adecuado para casa solución.

Diseño fiable y duradero

Los productos Intel® están diseñados para ofrecer una alta fiabilidad y una larga vida útil. Todos los productos del Roadmap de IoT de Intel® ofrecen una disponibilidad de siete años. Para productos donde el procesador y chipset están fabricados en 22nm o un proceso mas actual, la disponibilidad es de 15 años. También existen productos con rangos de temperatura extendidos para dispositivos IoT instalados en entornos industriales hostiles y que soportan ECC para ayudar a proteger contra fallas del sistema para una mayor confiabilidad.

2.- Basadas en CPU.

2.1. Atom en IoT/Edge.

El procesador Intel Atom®, con arquitectura X86 y GPU integrada, esta diseñado para inteligencia eficiente en el Edge cuando el espacio es muy reducido. Se utiliza en una variedad de cargas de trabajo que requieren bajo consumo, alta densidad e integración de I/O, incluidos routers, conmutadores, almacenamiento, dispositivos de seguridad, servicio web dinámica, etc. Compatible e integrable con las herramientas de desarrollo de software Intel® OpenVINO Toolkit, DevCloud y OneAPI; así como los sistemas de seguridad y privacidad descritos en características generales. Intel Atom® en su formato mono y multi núcleo es un entorno enriquecido para la ejecución de Onesait Platform Things Edge Engine y Edge Agent, y para la gestión de cargas en contenedores. En la actualidad Atom® es el corazón de ejecución de las iniciativas en instalaciones dispersas de Onesait para Telco y Energía.  (BTS, Eficiencia energética y Prosumers).

Más información: Intel Atom®

 2.2. iCore en IoT/Edge.

Los procesadores Intel® Core™, con arquitectura X86, son los más extensamente utilizados para IoT Gateways en el Edge, capaces de asumir carga de trabajo de múltiples soluciones IoT y realizar la inferencia de algoritmos deep-learning y computer visión en tiempo real. Incluyen GPU integradas y compatibilidad con la tecnología vPro y multi-thread. Desde Core™ i3 a Core™ i9, existe un amplio rango de configuraciones aportando gran flexibilidad para encontrar el equilibrio entre rendimiento y consumo y ajustarse así a las necesidades del equipo en el Edge: análisis de dato e imagen en tiempo real, multi-displays, extensa integración de I/O, gestión en remoto, codificación/decodificación de imagen, etc. Intel iCore®  es un entorno enriquecido para la ejecución de Onesait Edge Engine, y para la gestión de cargas tanto en contenedores como arquitecturas más avanzadas empleando k8s. En la actualidad iCore® es el corazón de ejecución de las iniciativas en instalaciones medias y grandes que requieren una cantidad media de procesamiento como Motion Smart Worker o  analítica de video.

 Compatible e integrable con las herramientas de desarrollo de software Intel® OpenVINO Toolkit, DevCloud y OneAPI; así como los sistemas de seguridad y privacidad descritos en características generales.

Más información: Intel® Core™

 2.3. Xeon en IoT/Edge

Los procesadores Intel® Xeon®, con arquitectura X86, juegan un papel fundamental en la arquitectura Onesait Edge Engine, para soportar la entrada/salida y procesamiento de una gran cantidad de datos en tiempo real provenientes de los diferentes nodos IoT y consiguiendo independencia de los proveedores de la nube; lo que permite baja latencia, alta disponibilidad y reducción en la transmisión de datos. Así mismo, los procesadores Xeon® tienen capacidad para la implementación de herramientas de control sobre los diferentes IoT gateways y servidores en el Edge.

 Compatible e integrable con las herramientas de desarrollo de software Intel® OpenVINO Toolkit, DevCloud y OneAPI; así como los sistemas de seguridad y privacidad descritos en características generales.

Más información: Intel® Xeon®

Arquitecturar ARM

1.- Características generales.

Enfocados los escritorio por algo más adecuado para la informática móvil. Los procesadores ARM son la opción ideal, ya que utilizan un método de procesamiento simplificado y que consume menos energía. Esto se representa en el mismo nombre ARM, que significa «Advanced RISC Machine» o máquina RISC avanzada, donde RISC significa «Reduced Instruction Set Computer».

Confusamente, RISC no es una tecnología en sí misma sino una ideología de diseño. Los procesadores ARM están diseñados para ser lo más eficiente posible, aceptando solo instrucciones que se puedan lograr en un único ciclo de memoria. El proceso común para los procesadores es buscar, decodificar y ejecutar instrucciones, y como las unidades RISC son de 32 bits limita la cantidad de instrucciones que se pueden procesar en esta función de fetch-decode-execute.

2.- Basadas en CPU:

Procesadores Especializados (VPU,TPU,GPUs y FPGAs).

1.-Tecnología Intel.

  1.1.  Intel® Movidius™ VPUs

Intel® Movidius™ VPUs están diseñada para visión avanzada e inteligencia artificial en el Edge de ultra-bajo consumo, especialmente en entornos restringidos donde son importantes variables como un factor de forma pequeño, disipación térmica, peso ligero y de bajo coste, ofreciendo el equilibrio óptimo de eficiencia energética y alto rendimiento. Se puede usar como un acelerador de algoritmos de deep-learning mediante computer visión de la CPU principal en el Edge, tanto gateways, servidores, o dispositivos de inteligencia artificial como drones, smart cameras, smart home, security, VR/AR headsets, y cámaras 360. Adicionalmente, se puede usar como un SOC autónomo completo en cámaras inteligentes añadiendo valor en términos de eficiencia energética y minimizando el TCO. Movidius™ , disponible en varios formatos (x2,x4,x8) puede ser integrado desde la familia Atom®.

Compatible e integrable con las herramientas de desarrollo de software Intel® OpenVINO Toolkit, DevCloud y OneAPI; así como los sistemas de seguridad y privacidad descritos en características generales.

Para más Información: Intel® Movidius ™ VPUs

1.2.  Intel® GPUs.

Las GPUs integradas en los procesadores Intel® junto a las herramientas software OpenVINO y OneAPI, permiten distribuir la carga de trabajo de forma que la GPU realice funciones fijas dedicadas al procesamiento de la visión como codificar/decodificar; acelerando el proceso de manera más eficiente y liberando la carga de trabajo en la CPU.Compatible e integrable con las herramientas de desarrollo de software Intel® OpenVINO Toolkit, DevCloud y OneAPI; así como los sistemas de seguridad y privacidad descritos en características generales.

Para más información: Intel® GPUs

1.3.  Intel® FPGAs.

Una de las principales ventajas de las FPGA es su flexibilidad. Las FPGA están diseñadas para flujos de trabajo en tiempo real, para un rendimiento optimizado del sistema y pudiéndose reprogramar para acelerar las cargas de trabajo deseadas. Ofrecen una amplia variedad de SRAM integradas y configurables, I/O de alta velocidad y capaces de ingerir directamente la entrada de varios sensores o tipos de sensores. Al igual que las VPUs, las FPGA se pueden utilizar para complementar a las CPU en el Edge como un "acelerador de descarga". Este es un modelo común en las arquitecturas de servidores, donde la FPGA se dedican exclusivamente a aceleración de IA, lo que permite a la CPU concentrarse en tareas de procesamiento. Por otro lado, los equipos SoC FPGA tienen un procesador integrado que puede encargarse de las tareas informáticas generales, proporcionando un consumo eficiente de energía resistente a las condiciones ambientales industriales. 

Para más información: Intel® FPGA

2.- Tecnología nVidia.

[Estamos trabajando en la integración de nVidia y la familia Jetson dentro de Onesait Phygital Edge]