V nedávno vydaném článku "Standard UGM = nové vestavné grafické karty pro průmyslová PC" na serveru automatizace.HW.cz se bylo možné seznámit s novou platformou pro průmyslové grafické karty / moduly UGM (Universal Graphics Module), které jsou podobné konceptu COM Express™. Jako jeden z prvních jejích zástupců je modul UGM-M72 společnosti Kontron, který se vyznačuje nasazením výkonného grafického procesoru (GPU) společnosti AMD a instalovanou DRAM pamětí GDDR3-RAM. Navíc, protože je platforma nová, nabízí pro ni i vývojový kit založený na minizákladní desce (miniBaseboard) platformy ETXexpress®. Dále je nabízen UGM-PEG-ADAPT adaptér určený pro připojení každé UGM desky ke standardnímu rozhraní PEG (PCI Express).

Krátký popis modulu UGM-M72

Základem grafického modulu UGM-M72, jehož provedení plně odpovídá požadavkům otevřeného standardu uvedených v článku "Standard UGM = nové vestavné grafické karty pro průmyslová PC", je 450 MHz výkonný grafický procesor ATI-M72, který je založený na kontroléru AMD/ATI Mobility Radeon HD2400. Ten je pak na desce doplnění osazenou 64bitovou 400 MHz GDDR3 DRAM pamětí o velikosti 128 nebo 256 MB (dle objednání). UGM modul podporuje 2D i 3D zpracování obrazu. Mezi hlavní vlastnosti modulu patří podpora DirectX10, Shader Model 4.0 a OpenGL2.0, včetně v plné rychlosti zpracovávaných 32bitových operací v plovoucí řádové čárce, dekodéru UVD (high definition Unified Video Decoder) a plně integrovanou podporou HDMI/HDCP včetně 5.1 kanálového vzduchu.

U zpracování 2D grafiky je pak samozřejmostí hardwarová akcelerace pro BitBLT, pro vykreslování čar, vyplňování obdélníků i víceúhelníků, maskování bitů (bit masking), formování (panning) a rolování (scrolling), odřezávání (scissoring) a plná podpora ROP (ROP3). Dále je zde akcelerace her včetně podpory technologie Microsoft DirectDraw (Double Buffering, Virtual Sprites, Transparent BLT a Masked BLT) nebo podpora WIN 2000 a WIN XP GDI rozšíření (Alpha BLT, Transparent BLT, Gradient Fill).

U zpracování 3D grafiky jsou mimo zmíné podpory DirectX10 atd. realizovány i anti-aliasingové a anisotropické filtry, texturová komprese 3Dc+™, plná podpora 64bitových a 128bitových textur a ploch, nová multiúrovňová texturová cache paměť pro optimální výkon nebo velmi účinný kontrolér paměťové kruhové sběrnice (High efficiency ring bus memory controller).

Z pohledu podporovaných grafických rozhraní a možností připojení displejů je k dispozici duální řadič displejů, který umožňuje připojit dva nezávislé displeje a podporuje výkon 30 bpp. Podporováno je jedno DVI nebo HDMI připojení s datovým tokem 1650 Mb/s na kanál při 165 MHz pixelového hodinového signálu (pixel clock rate) pro standardizované průmyslové videorežimy EIA-861B, včetně rozlišení 480p, 720p, 1080i a 1080p. Samozřejmostí je LVDS rozhraní pro připojení 18 bpp nebo 24 bpp displejů v jedno- nebo dvoukanálovém režimu v rozlišení QXGA, CRT rozhraní s pixelovou frekvencí 400 MHz, trojitým 10bitovým D/A převodníkem a podporou buzení 3D displejů a TV výstup s enkodérem pro YPbPr, NTSC a PAL normu.

V současné době stále ještě neobvyklá je Motion Video Acceleration pro technologii HD DVD/Blue-ray s UVD hardwarovým dekodérem (Unified Video Decoder) pro dekódování videa v normách H.264 (ISO/IEC 14496-10 spec) a VC-1 (SMPTE 421M spec). Dále je součástí akcelerace kódování a dekódování video formátu MPEG1/2/4 nebo dekódování všech DTV/HDTV formátů. AVP procesor (Advanced Video Processor) pak usnadňuje zatížení 3D jádra při konverzi formátů, vertikálním a horizontálním škálování a snižuje zatížení grafické paměti a ALU a snižuje el. spotřebu.

Základní parametry modulu UGM-M72:

• Označení: UGM = Universal Graphics Module
• Rozměry desky modulu (DPS): 84 mm (šířka) x 95 mm (délka) x 1.6 mm (tloušťka)
• Výška modulu: 13mm podle COM Express specifikace
• GPU / chipset: AMD/ATI M72 (Mobility Radeon HD2400), 450MHz
• Paměť: 128 nebo 256 MB GDDR3, 64bit. rozhraní, 400MHz
• UGM konektor: jeden 2 x 110pinový konektor AMP/TYCO
• Podpora video výstupů:
  • 1 x DVI / HDMI; Single Link; 165MHz
  • 1 x LVDS; 2x24Bit; 2x130MHz
  • 2 x CRT; 10bit rozlišení; 400MHz
  • 1 x TV výstup; 10bit rozslišení; kompozitní / S-Video / komponentový
• Podpora video vstupů: 1 x ITU-656; 8bit. digitální zachytávací port (Digital Capture Port)
• Audio:
  • integrovaný HD Audio řadič (Azalia) a kodek
  • linearní PCM a Dolby® Digital (5.1) audio formáty formats pro HDMI výstup
  • podpora základních zvukových formátů (32, 44.1 nebo 48 kHz stereo) a Dolby® Digital nebo DTS
• Sběrnicové rozhraní: obousměrná PCI Express x1 / x2 / x4 / x8 / x16
• Další: UVD dekodér pro Blue-Ray; podpora: DirectX10, Shader Model 4.0 a OpenGL2.0, AVP procesor a další

Vývojový kit ETXexpress® - UGM Evaluation Board

Pro potřeby zkoušení UGM grafických modulů a vývoj nových aplikací, které je budou využívat, je nutné mít k dispozici vhodné vývojové desky. V nabídce společnosti Kontron je pro tento účel nabízen vývojový kit "ETXexpress® - UGM Evaluation Board" rozměrů 305 x 190 x 38 mm, který mimo UGM slotu pro UGM kartu poskytuje samotná fyzická video a audio rozhraní, které přivedou nebo naopak ven vyvedou signály na desce připojeného UGM modulu. K dispozici jsou konektory 2 x DVI-I, 1 x LVDS, 6 + 2 audio 3.5 mm konektorů Jack, komponentní video a stereo audio výstupu na CINCH konektorech, S-Video konektor a VGA CRT konektor. Navíc je instalován 7.1+2 kanálovým onboard HD Audio Codec Realtek ALC888.

Pro komunikaci s nadřazeným systémem jsou k dispozici: PCI slot, PCI Express x16 slot, Express Card slot, 4 USB 2.0/1.1 porty + 2 onboard USB, 40 pin IDE konektor, Compact Flash socket, čtyři SATA konektory, Ethernetová RJ-45 konektor pro 10/100/1000 LAN.

Adaptér UGM-PEG-ADAPT

Adaptér UGM-PEG-ADAPT primárně slouží k připojení UGM karty ke standardnímu PEG rozhraní (PCI Express x16). Mimo to však obsahuje i následující rozhraní, porty a konektory: DVI-I, JILI30 (30pinový konektor pro LCD displeje), TV výstup (S-VIDEO), video vstupy VIP a ITU656. Pro řízení LCD displejů je zde navíc konektor pro připojení podsvícení (BACKLIGHT) a její regulace. Napájení adeptéru je napětím 5 a 12 VDC.

Závěr

Modul UGM-M72 a představené vývojové kity ETXexpress® - UGM Evaluation Board a UGM-PEG-ADAPT představují první "vlaštovky" v oblasti otevřeného standardu UGM. Protože jde o platformu vcelku zajímavou, tak snad v budoucnu budou moduly přibývat. Pro bližší informace odkazuji na stránky výrobce, společnosti Kontron - http://www.kontron.com.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovská stránka společnosti Kontron - www.kontron.com
• Přímý odkaz na stránky o zde uváděné základní desce - http://emea.kontron.com/products/computeronmodules/universal+graphics+module/
•  
• Článek"Standard UGM = nové vestavné grafické karty pro průmyslová PC" na serveru automatizace.HW.cz
• Další články o HMI, Embedded PC, systémech PLC a PAC či průmyslové komunikaci najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz