Couverture ElectroniqueS n°127

L'arrivée de l'architecture Menlow d'Intel sur plusieurs facteurs de formes de module processeur est une des tendances remarquables observées cette année sur le salon Embedded World. Côté logiciel, les outils Autosar rentrent dans une phase opérationnelle alors que les solutions de virtualisation suscitent toujours autant d'intérêt. Pour son édition 2007, le salon Embedded World qui s'est tenu du 26 au 28 février dernier à Nuremberg en Allemagne, aura vu l'émergence de la plate-forme Menlow d'Intel dans le monde de l'embarqué. Arrivée qui devrait avoir des conséquences non négligeables sur ce marché. Rappelons que Menlow est le nom de code donné par Intel à une plate-forme processeur destinée initialement aux plates-formes mobiles de petites tailles (les Internet device mobiles, ou MID) et aux PC basiques, très abordables, comme les eePC, pour lesquels Intel souhaite devenir un acteur de poids. Cette plate-forme est constituée d'un processeur stricto sensu, baptisé Silverthorne, et d'un chipset associé, nommé Poulsbo, qui intègre entre autres des fonctions graphiques 3D.Gravé en technologie 45 nm, ce processeur de la plate-forme Menlow compte 47 millions de transistors sur une surface de 25 mm2. Et, tout en conservant les instructions disponibles sur les processeurs Intel Core 2 Duo, il bénéficie d'une consommation très basse, inférieure à 5 W, pour des fréquences d'horloge jusqu'à 1,5 GHz (on évoque même des consommations de 0,6 à 2 W dans les versions qui vont être commercialisées cette année). Rebaptisé tout récemment par Intel Atom (pour le processeur) et Atom Centrino (pour la plate-forme complète), cette technologie revêt une grande importance pour le géant d'Armonk qui souhaite pénétrer largement ce marché des systèmes embarqués et ainsi concurrencer directement Arm dans nombre d'applications, y compris dans les téléphones mobiles. D'ores et déjà, Intel clame qu'Atom est le premier processeur conçu pour avoir le meilleur rapport coût/performance depuis le 286.Cette nouvelle microarchitecture est destinée en fait à remplacer à terme les modèles A100 (600 MHz) et A110 (800 MHz), basés sur le Pentium M en technologie 90 nm et devrait être aussi performante que les processeurs Pentium M de seconde génération (qui, lui, consommait au minimum 10 W). Et l'ambition d'Intel ne s'arrête pas là, puisque la société a déjà annoncé que le futur de Menlow se matérialisera par la plate-forme Moorestown qui cette fois sera un SoC (System on chip) unique, en technologie 45 nm, intégrant un processeur, des fonctions graphiques et un contrôleur mémoire sur la même puce. Avec comme objectif affiché de délivrer une consommation électrique dix fois inférieure à celle de Menlow. Côté système d'exploitation, Intel ne souhaite pas verrouiller ce système au seul Microsoft et pousse Linux via une collaboration avec la distribution Ubuntu, soutenue par la société Canonical. MontaVista, de son côté, expliquait sur le salon, qu'il travaillait activement au portage de son Linux sur Menlow.Sur le salon, cette microarchitecture a été présentée par quatre fournisseurs de cartes dans cinq facteurs de formes différents. L'allemand Lippert avait ouvert le bal en annonçant, avant l'ouverture du salon, une carte au format CoreExpress, nouveau facteur de forme pour lequel la société n'a pas encore dévoilé une stratégie claire vis-à-vis des spécifications. D'une dimension de 63 x 58 mm, ce format plus petit qu'une carte de crédit est similaire à celui des cartes Mobile ITX (75 x 45 mm) de Via Technologies. La carte présentée par Lippert, destinée aux marchés des appareils mobiles, du médical, des systèmes points de vente, offre 1 Go de mémoire Ram, deux ports USB 2.0 et un microcontrôleur délivrant des fonctions de sécurité, de comptage et d'enregistrement de température. La société montrait dans le même temps une carte porteuse au format Epic pour le développement d'applications sur les modules CoreExpress. Second acteur allemand à être inspiré par cette architecture, Congatec (distribué en France par Atemation), qui lançait lui aussi sur le salon un nouveau facteur de forme, développé en collaboration avec la société italienne Seco (distribuée en France par NeoMore). Baptisé QSeven, il s'agit, comme son nom l'indique, d'un format carré de 70 x 70 mm de côté. Sa particularité, outre le fait qu'il procure des interfaces standard de l'industrie (quatre PCI Express, deux Sata, six USB 2.0, un Ethernet, deux SDIO 8 bits…), est qu'il bénéficie d'un connecteur spécifique, le MXM (Mobile PCI Express module) utilisé dans le monde des PC portables. Le prototype présenté par Congatec sur le salon était donc architecturé autour du processeur Menlow, la société indiquant que les spécifications du QSeven avaient été pensées pour accueillir les futurs processeurs en 45 nm dédiés à l'embarqué, dont le Menlow est le premier représentant. Parallèlement, la société montrait le premier module COM Express conçu avec le Menlow, destiné aux applications ultramobiles, qui fonctionnent sans ventilateurs pour le refroidissement.Kontron, de son côté, ne pouvait rester insensible aux charmes du Menlow, et la société, dans la foulée de ses compatriotes, lançait officiellement une carte avec un Menlow à bord au format nanoETXexpress, que la société promet depuis quelques mois (Electronique n° 183, p. 22). De la taille d'une carte de crédit (55 x 84 mm), le nanoETXexpress est, selon la société, parfaitement adapté aux marchés visés par cette microarchitecture d'Intel. Enfin, l'italien Seco, grand spécialiste du format PC/104, annonçait qu'une carte à ce format, basée sur un Menlow serait disponible à son catalogue dans les mois qui viennent.En parallèle à cette série d'annonces, Intel profitait aussi du salon pour mettre en avant ses processeurs Xeon à quatre c&oelig;urs, fabriqués eux aussi en technologie 45 nm. Kontron, en sa qualité de partenaire de rang 1 auprès d'Intel, propose d'ailleurs d'ores et déjà une carte au format CompactPCI conçue autour de ce processeur Xeon Quad Core, cadencé à 2,13 GHz et doté d'une mémoire cache de niveau 2 de 12 Mo pour une consommation de 40 W. Intel a précisé en outre sur le salon que cette solution associée à un chipset de contrôle mémoire, lui aussi fabriqué en technologie 45 nm (Intel 5100 Memory Controler Hub), va bénéficier d'un support garanti sur sept ans.La virtualisation toujours à l'honneurEn matière de systèmes d'exploitation, peu d'annonces marquantes cette année sur le salon, sinon la tendance à l'ouverture toujours plus large du code source chez les éditeurs. Ainsi, QNX poursuit sa politique de création d'un écosystème autour de ses technologies en rendant disponible le code source de sa solution de « partitionnement adaptatif ».Mais c'est du côté des technologies de virtualisation, que l'intérêt des développeurs ne se dément pas. Les raisons sont multiples : montée en puissance des architectures multic&oelig;urs ; besoins de sécurité et de protection de la propriété intellectuelle accrue ; nécessité de réutiliser les logiciels existants sur de nouvelles architectures… Autant de problématiques pour lesquelles les solutions de virtualisation ont un rôle important à jouer.A ce jour, plusieurs sociétés proposent des solutions commerciales, avec toutefois des approches très différentes. Ainsi, sur le salon, l'allemand Sysgo et l'américain Green Hills mettaient en avant leurs technologies visant à sécuriser des applications. Les deux compagnies ont une solution basée sur un micronoyau, PikeOS pour Sysgo, Integrity pour Green Hills, qui assure un partitionnement des applications. Sysgo annonçait sur le salon avoir été choisi comme technologie « clé » dans plusieurs projets européens (Jeopard, Scarlett, Tecom et Interested) et présentait une application de sécurité sur un lecteur de carte porteuse d'informations sur la santé, développée par le français Thales-e-Transactions. L'application est conforme, pour la sécurité, au niveau EAL 3+ défini dans les Common Criteria (norme américaine d'évaluation du niveau de sécurité d'un logiciel).Green Hills de son côté est allé encore plus loin, en montrant sa solution Padded Cell Secure Hypervisor, annoncée en décembre dernier, qui est la première au monde, selon la société, à répondre aux critères définis par le niveau EAL 6+, très difficile à atteindre. La société annonçait aussi la prise en charge par sa technologie du système d'exploitation VxWorks de Wind River Systems. Ici, c'est la volonté de pérenniser les investissements déjà réalisés qui est mise en avant, puisque la solution assure le confinement de l'OS VxWorks et des applications développées sur cet OS, dans une partition au sein d'une architecture multic&oelig;ur, alors qu'en parallèle tourne sur une autre partition du code sécurisé exécuté sur le système Integrity.Le français Trango Virtual Processors, quant à lui, qui propose un « vrai » hyperviseur (c'est-à-dire une couche logicielle de virtualisation indépendante de tout système d'exploitation), profitait du salon pour annoncer le portage de sa solution Trango sur le microcontrôleur Atmel AT91CAP9. L'association de Trango avec l'architecture configurable au niveau matériel CAP d'Atmel ouvre la voie à une très large flexibilité pour les développeurs, qui peuvent adapter leurs projets en termes de périphériques, d'interfaces, de blocs logiques et, dans le même temps, en termes de systèmes d'exploitation utilisés et d'intégration de logiciels propriétaires. Trango, qui est très impliqué sur le marché des architectures à base d'Arm dédiées au marché des téléphones mobiles, montre ainsi son intérêt au marché plus large et plus diffus des systèmes embarqués, la société ayant déjà annoncé en janvier dernier le portage de sa technologie sur le processeur Octeon de l'américain Cavium, composé de huit processeurs Mips 64 à double c&oelig;ur et dédié aux applications de réseaux locaux, de serveurs de données… Enfin, signalons la présence sur ce marché de la jeune société allemande Real Time Systems, qui propose elle aussi une couche logicielle de virtualisation adaptée aux applications développés sur les systèmes d'exploitation Microsoft, Windows CE et Windows XP Embedded, ainsi que sur les systèmes temps réel QNX et VxWorks fonctionnant sur des architectures x86.Du côté des outils de développement logiciel, l'édition 2008 d'Embedded World n'a pas connu d'annonces importantes. Notons toutefois la montée en puissance des outils Autosar pour l'automobile qui rentrent dans une phase de déploiement actif. Sur le salon, le français Geensys annonçait ainsi le lancement d'un kit de développement complet, associant une plate-forme matérielle à base du processeur Freescale S12C à une bibliothèque de composants Autosar de base (les Basic software modules, ou BSW, définis dans la spécification) et à la chaîne d'outils logiciels de Geensys, pour le développement de l'application, du niveau système jusqu'à la programmation dans l'ECU (Electronic control unit). Dans ce kit, qui permet de « pratiquer » concrètement Autosar, un exemple d'application basée sur la mise en &oelig;uvre d'un bus CAN et d'une mémoire NVram au sein d'un projet Autosar est en outre fourni. Parallèlement, Geensys a signé un accord de partenariat avec l'allemand MBtech pour la mise en place d'un ensemble de formations concrètes pour la conception d'applications Autosar.Un standard pour l'identification d'un écranKontron Elektronik a profité du salon Embedded World pour annoncer son support à la récente spécification DisplayID, pour laquelle la société allemande s'est investie au sein du groupe de travail Vesa (Video electronics standards association).Publiée le 11 février dernier, cette spécification fournit une définition complète des interfaces d'affichage des systèmes embarqués, et va permettre une meilleure capacité d'échange de données entre écrans de technologies diverses et modules ou cartes électroniques. Le jeu de données de DispayID, qui s'inscrit dans la mémoire Eeprom de l'affichage et est lu via le bus DDC (Display data channel), a été conçu pour être de petite taille (le jeu pour un signal LVDS est de seulement 81 octets par exemple) grâce à un format variable.Dès maintenant, Kontron annonce que son module graphique UGM (Universal graphics module) supportera cette spécification ainsi que les modules processeurs aux formats COM Express et ETX.

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