Инновационная платформа NUC Elements U-серии 11-го поколения для ваших продуктов

APC

Новая концепция модульных компьютеров Intel была представлена в 2019 году. Ее основой является размещение ключевых элементов вычислительной системы – в частности процессора, чипсета и оперативной памяти – на компактном заменяемом модуле. Данный модуль может устанавливаться в специальные материнские платы Intel и в решения сторонних разработчиков (ознакомиться с ними можно на этой странице. Конечно, данная конструкция требует и специального корпуса, причем последний привязан к формату материнской платы.

Продукты позиционируются в бизнес-сегмент и могут быть интересны для таких сценариев как Digital Signage, киоски, точки продаж, Edge Computing, терминалы удалённого доступа, Smart-экраны, управление промышленным оборудованием, мониторинг и так далее. Кроме того, возможна интеграция в решения сторонних разработчиков – моноблоки, мини-ПК, ноутбуки, медиасистемы. Использование продуктов с высокой степенью интеграции позволяет обеспечить широкий выбор конфигураций для разных задач. При этом одновременно и существенно упрощается обслуживание оборудования. При этом по сравнению с NUC привычных форматов здесь больше идёт ориентация на индустриальные решения повышенной надёжности для работы в производственных помещениях и других «сложных» условиях. 

В этом материале мы расскажем об актуальном семействе Intel NUC 11 Compute Element U- Cерии и соответствующих продуктов экосистемы.

Модули имеют одну печатную плату, которая с основной стороны закрыта металлическим экраном-теплораспределителем. Габаритные размеры составляют 95x65x6 мм. Вдоль одного из длинных краев идет разъем для подключения к материнской плате. Все коммуникации, включая питание, проходят через него.

Данная конструкция разработана с учетом эксплуатации в режиме 24/7 и установки в специальные корпуса для передачи тепла от вычислительного модуля к системе охлаждения. Отметим наличие встроенных датчиков температур и напряжений, что сегодня встречается в большинстве продуктов этого сегмента. Заявленный диапазон рабочих температур – от 0° до 40° C.

Модели рассматриваемой серии CM11EBv7 отличаются установленным процессором (SoC) и объемом оперативной памяти. Из процессоров предлагаются следующие чипы:

  • Intel Celeron 6305, 2C/2T, 1,8 ГГц
  • Intel Core i3-1115G4, 2C/4T, 3.0 ГГц/4,1 ГГц в Turbo
  • Intel Core i5-1135G7, 4C/8T, 2,4 ГГц/4,2 ГГц в Turbo
  • Intel Core i5-1145G7, 4C/8T, 2,6 ГГц/4,4 ГГц в Turbo, поддержка Intel vPro
  • Intel Core i7-1165G7, 4C/8T, 2,8 ГГц/4,7 ГГц в Turbo
  • Intel Core i7-1185G7, 4C/8T, 3,0 ГГц/4,8 ГГц в Turbo, поддержка Intel vPro

Тип процессора указан в последних символах названия модуля. Например, CM11EBv5 – версия с Intel Core i5 с технологией vPro.

Решения имеют возможность управления уровнем TDP и при снижении его со штатных 28 Вт до 15 Вт (кроме Intel Celeron) соответствующим образом изменится и производительность. Напомним, что выбор процессора также влияет на скорость работы оперативной памяти LPDDR4x (3733 МТ/s в Celeron/i3, 4267 MT/s в i5/i7) и используемый графический контроллер (Intel UHD Graphics в Celeron/i3, Intel Iris Xe Graphics в i5/i7). Для подключения мониторов предусмотрено до четырех интерфейсов. Максимальные доступные режимы – 5120x3200k@60fps. Возможные варианты интерфейсов/портов – DP 1.4a, HDMI 2.0b, eDP.

Чипы оперативной памяти LPDDR4X припаяны на плату модуля и возможности ее расширения пользователем не предусмотрено. Для заказа доступны варианты от 4 до 16 ГБ.

Перед дальнейшим рассказом напомним, что для использования большинства установленных на модулях контроллеров и портов потребуется соответствующая плата. Для удобства в решении предусмотрены и многофункциональные порты, такие как Thunderbolt 4.

Для реализации подсистемы хранения поддерживается один порт для твердотельных накопителей с интерфейсами SATA и PCIe x4. Коммуникации представлены гигабитным сетевым контроллером и адаптером Intel AX201, поддерживающим Wi-Fi 6 со скоростью подключения до 2402 Мбит/с и контроллером Bluetooth 5.2. Подключение антенн производится непосредственно к модулю. Из портов USB есть четыре USB 3.2 Gen 2 и два USB 2.0. Плюс универсальный порт формата USB Type C поддерживающий Thunderbolt 4, DP и USB 4. Если этого набора недостаточно, можно использовать порты PCIe x4 (Gen4) и PCIe x1 для подключения специализированных плат расширения. Важно отметить, что набор портов ввода-вывода может отличаться в зависимости от конфигурации платы.

Из других особенностей компания отмечает совместимость с операционными системами Windows 10 и Linux. Для продуктов обеспечивается трехлетний жизненный цикл, срок гарантийного обслуживания также составляет три года.

Для создания полноценной системы вам потребуется как минимум материнская плата. Но более удобным может быть приобретение также и шасси (корпуса). Посмотрим, какие варианты предлагает здесь разработчик. 

Для максимально компактных и встраиваемых решений рекомендуется использование Intel NUC Board/Assembly Elements. Они могут поставляться или только в виде плат или комплектов из платы и шасси. Последнее, кроме удобства установки в ваше оборудование, также обеспечивает решения системой охлаждения.

Отметим, что в данном случае применяется активная система охлаждения с вентилятором. Кроме того, шасси отдельно не поставляются, а могут быть заказаны только вместе с соответствующей основной платой.

Комплекты представлены парами CMB1BB + CMA1BB и CMB2GB + CMA2GB. Основным их отличием является то, что первый рассчитан на работу с модулями с TDP 15 Вт, а второй поддерживает модули с TDP 28 Вт.

Другие характеристики указаны в таблице (напомним, что некоторые характеристики зависят и от установленного модуля, например, в последнем может быть встроенный беспроводной контроллер):

CMB1BB + CMA1BB

CMB2GB + CMA2GB

Видеовыходы

1x HDMI 2.0a
 1x внутренний (боковой) HDMI 2.0a

1x внутренний eDP 1.4

1x HDMI 2.0b
 1x внутренний (боковой) HDMI 2.0b

1x внутренний eDP 1.4b

Накопители

M.2 2280 PCIe x4 и SATA

M.2 2280 PCIe 4.0 x4 NVMe

Сеть

1x 1 Гбит/с порт RJ45

1x 1 Гбит/с порт RJ45

USB

4x USB 3.1 Type A

2x внутренние USB 2.0

4x USB 3.2 Type A

2x внутренние USB 2.0

Thunderbolt

-

1x Thunderbolt 4 (включая USB 4 и DP)

Звук

Цифровой через HDMI

Цифровой через HDMI или DP

Размеры платы

110x80 мм

110x80 мм

Размеры корпуса

117x147x25 мм

117x147x25 мм

Питание

12-24 В DC

Внешний и внутренний разъемы

12-24 В DC

Внешний и внутренний разъемы

Первый комплект на самом деле является представителем прошлого поколения и работает также с модулями Intel NUC 8 Compute Element Processor (CM8xxxx). А вот второй разработан именно для текущего поколения и поддерживает такие современные технологии как PCIe 4.0 и Thunderbolt 4. Отметим, что на этом примере мы видим удобство универсальности и преемственности поколений – при необходимости вы можете в уже работающем устройстве заменить модуль на более мощный и получить увеличение производительности (конечно, с учётом ограничения по TDP). А можно заменить и целиком модуль+плату+корпус, поскольку все внешние характеристики у них совпадают (не забывая, конечно, про энергопотребление).

Как мы видим, описанные выше варианты относительно ограничены в плане набора портов ввода-вывода, мониторов, сети и не поддерживают платы расширения (если только не использовать для них единственный M.2). Для более функциональных решений компания предлагает три варианта материнских плат в серии Intel NUC Rugged Board Element.

Они имеют артикулы CMB1ABA, CMB1ABB, CMB1ABC. А их собственные имена – Expandable, Dual LAN, Multi HDMI – отражают суть отличий. Технические характеристики плат приводятся в таблице.

CMB1ABA

CMB1ABB

CMB1ABC




Видеовыходы

2x HDMI 2.0a

1x внутренний eDP

2x HDMI 2.0a
 

2x HDMI 2.0a

4x HDMI 1.4

Накопители

2x M.2 2280 PCIe x4 и SATA

2x M.2 2280 PCIe x4 и SATA

2x M.2 2280 PCIe x4 и SATA

Сеть

1x 1 Гбит/с порт RJ45

2x 1 Гбит/с порт RJ45

1x 1 Гбит/с порт RJ45

USB

1x USB 3.1 gen 2 Type A на передней панели

2x USB 3.1 gen 2 Type A на задней панели

1x внутренний коннектор USB 3.0

1x USB 2.0 на передней панели

2x внутренний коннектор USB 2.0

1x USB 3.1 gen 2 Type A на передней панели

2x USB 3.1 gen 2 Type A на задней панели

1x внутренний коннектор USB 3.0

1x USB 2.0 на передней панели

2x USB 2.0 на задней панели

1x USB 3.1 gen 2 Type A на передней панели

2x USB 3.1 gen 2 Type A на задней панели

1x внутренний коннектор USB 3.0

1x USB 2.0 на передней панели

2x внутренний коннектор USB 2.0

Thunderbolt

-

-

-

Звук

Цифровой через HDMI

Цифровой через HDMI

Цифровой через HDMI

Дополнительно

2x внутренний коннектор RS-232

2x внутренний коннектор RS-232

2x внутренний коннектор RS-232

Размеры платы

170 mm x 136 mm

170 mm x 136 mm

200 mm x 136 mm

Питание

12-24 В DC

Внешний и внутренний разъемы

12-24 В DC

Внешний и внутренний разъемы

12-24 В DC

Внешний и внутренний разъемы

CMB1ABA


CMB1ABB


CMB1ABС


Из интересного отметим наличие внутреннего порта для выхода питания 5 В, 5 В stand-by, 3,3 В, а также встроенной схемы для эмуляции подключённого монитора. Кстати, есть и привычный по настольным системам набор для подключения кнопок питания и перезагрузки, индикаторов питания и активности накопителя (хотя непосредственно кнопка управления питанием есть и на самих платах). Также стоит обратить внимание на возможность установки платы формата M.2 2242 в один из слотов, при этом сами слоты имеют конфигурацию M. Кроме того, на платах предусмотрены коннекторы для подключения вентиляторов.

Для размещения описанных плат с модулями предусмотрено две серии шасси. Первая называется Intel NUC Pro Chassis Element и состоит из двух моделей. Здесь тоже все легко понять по названию – CMCM2FBAV: Video Capture & Audio отличается от CMCM2FB: Base наличием в комплекте специальной платы расширения с проходными портами HDMI и 3,5 мм аудио.

Благодаря этому устройство можно использовать для независимого захвата видео и аудиопотока. Это может использоваться, к примеру, в сценариях, требующих захвата и передачи видеопотока.

Данные шасси рассчитаны на использование описанной выше платы CMB1ABB (Dual LAN), так что с точки зрения возможностей они отражают ее технические характеристики, включая порты HDMI, накопители, USB и так далее.


Отметим наличие встроенных антенн для беспроводного адаптера на устанавливаемом модуле, а также использование вентилятора в системе охлаждения. Из важного стоит указать габаритные размеры 200x145x35 мм, работу при температурах от 0° до 35° C, крепление VESA.

Что касается карты захвата, то она имеет порты HDMI версии 1.3 и обеспечивает работу в режимах до 1080p60 включительно. Одновременно можно захватывать и аналоговый стереосигнал звука.

Данные корпуса могут быть использованы в обычных офисных сценариях, поскольку защиты от пыли у них нет, плюс применяется активная система охлаждения.

Но если речь идёт об автономных системах, где необходимо обеспечивать стабильную надёжную работу в сложных условиях, то для них предназначена серия корпусов Intel NUC Rugged Chassis Element. В неё входят три модели, CMCR1ABA, CMCR1ABB и CMCR1ABC, соответствующие описанным выше трём материнским платам. Отличия шасси в данном случае и являются следствием разного набора портов на материнских платах.

Серия выполнена из алюминия, имеет безвентиляторный дизайн, обеспечивает защиту от пыли и класс IP50. Гарантируется работа при температурах от 0° до 40° C. Радиатором выступает сам корпус, а для передачи тепла от модуля применяются тепловые трубки.

Габаритные размеры составляют 254x152x36 мм, не считая резиновых ножек высотой около 5 мм. На корпусах предусмотрено место для установки двух антенн для встроенного в модули беспроводного контроллера. 

Резюмируем возможности решения. Всего в актуальном поколении есть шесть моделей модулей, отличающихся установленным процессором. Минимальный набор для запуска в работу требует добавления материнской платы. В большинстве случаев вам также потребуется накопитель и, возможно, шасси. И не забываем про обеспечение питанием.

В настоящий момент для указанных модулей предлагается пять вариантов материнских плат – две компактные для встраиваемых решений и три с расширенными возможностями по подключению внешних и внутренних устройств. Для первой пары дополнительно можно заказать шасси для более удобной интеграции в свои продукты, а также решения вопроса с охлаждением.

Для офисного применения есть два варианта шасси Intel NUC Pro Chassis Elements, рассчитанных на модель Dual LAN из серии плат Intel NUC Rugged Board Element. Если же требуется установка оборудования в сложных условиях с ограниченным обслуживанием, то можно выбрать соответствующую материнской плате версию защищённого безвентиляторного шасси.

Основные преимущества семейства Intel NUC 11 Compute Element U-Серии включают в себя:

  • Современная платформа
  • Гибкий выбор конфигурации как по мощности, так и по возможностям ввода-вывода
  • Простая и удобная сборка и обслуживание
  • Уникальное по компактности решение
  • Преемственность поколений и возможность простого апгрейда
  • Наличие вариантов корпусов для работы в тяжёлых условиях
  • Работа в режиме 24/7 и три года гарантии

Дополнительную информацию можно получить на сайте производителя.