リアルタイムLinux OS ”RedHawk”搭載 組込み用PC 『SKY-DAQ-RH-R』

リアルタイムLinux OS ”RedHawk”搭載
組込み用PC
『SKY-DAQ-RH-R』
MISH International Co., Ltd.
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リアルタイムLinux OS “RedHawk”
概要
■ RedHawkは、IntelおよびAMDベースのシステム向けオープンソースLinux OSで 業界規格、
リアルタイムに対応しています。 RedHawkは、タイムクリティカルおよびハードリアルタイム
環境が必要とする パフォーマンスを保証します。 RedHawkは、モデリング、シミュレーショ
ン、データ収集、工業制御、医療用画像処理システム などの幅広いアプリケーションに最
適なLinuxソリューションで、殆どのプラットフォーム上において ユーザーレベル・アプリケー
ションが外部イベントに対して15マイクロ秒以下で応答することを保証します。
■ RedHawkは、重要なオープンソース・パッチと当社が開発・強化してリリースした kernel.orgに
より優れたリアルタイムパフォーマンスを実現します。 RedHawkのユーザーライブラリは、他の
Linuxが提供していない機能を加えて提供します。 また、RedHawkは、標準的なLinuxの
ユーザーレベルAPIと完全互換であるため、 他のLinuxディストリビューションで書かれたア
プリケーションでも修正することなく RedHawk上で動作させることが可能です。
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リアルタイムLinux OS “RedHawk”
特徴
■ IntelおよびAMDベースシステム向けリアルタイムLinux OS
フィールドで証明された価値・パフォーマンス
- 保証されたイベント応答時間
- 進化したシールディング機能
- プロセッサ, 割り込みおよびローカルタイマ
- 使いやすいシールディングAPIおよびGUI
- NUMAパフォーマンスの最適化
- ユーザーレベル入出力
- フリクエンシ・ベースド・スケジューラ(FBS)
- ロック無しでのカーネルトレース
- 最適化されたグラフィック入出力
- クラスター管理
- プリエンティブ/マルチスレッド/リエントラント・カーネル
- 優先度の継承
- ユーザーレベルでのプリエンプション制御
- ポスト/ウェイト・サービス
- 最小待ち時間でのディスパッチ
- 動的/静的ロード・バランシング
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リアルタイムLinux OS “RedHawk”
特徴
■ 業界規格
- Linuxスタンダードベース(LSB)
- POSIX 1003.13 プロファイル54
- POSIX 1003.1 リアルタイム＆スレッド
- セマフォ
- シグナル
- 共有メモリ
- メッセージ・キュー
- メモリ・ロック
- 非同期入出力
- 同期入出力
- シールディングの実行
- 高分解能クロック＆タイマー
■ Linuxを必要とされる方へのシングルベンダー・サポート
- ソフトウェアのメンテナンスサービス
- 入出力ドライバのカスタマイズ
- アプリケーションの移植
- コンサルティング・サービス
Learn More RedHawk Server Datasheet NightStar Tools Datasheet
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リアルタイムLinux OS “RedHawk”
メリット ■ 開発環境を完備
RedHawkは、効率的なタイムクリティカル・アプリケーションの開発のためのツールセッ
トを提供します。強力なNightStarアプリケーション開発ツールセットは、マルチスレッド
およびマルチコアの制御、モニタリング、分析、デバッグを行うためのGUIを提供します。
また、ロック無しのカーネルトレースのような進化したデバッグ機能についても提供しま
す。GNU C/C++/Fortranコンパイラに加えて、MAXAda環境を任意に利用することが出
来ます。RedHawkはポピュラーなIntel C/C++/Fortranコンパイラーについてもサポート
します。
■ マルチスレッド＆プリエンプション
RedHawkは、カーネル内部で同時に複数のプロセスを実行することを許可しています。
カーネルは、システムを完全に維持するためにキーとなるデータやコード上のセマフォま
たはスピンロックによるクリティカルセクションを保護します。
■ Single Kernel Environment
RedHawkは、組み込みアプリケーションを完全にサポートするために設計された 完全
なLinuxディストリビューションです。 RedHawkは、マイクロカーネルアドオンではなく、直
接すべてのシステムオペレーションを制御する真のシングルカーネルプログラミング環
境を提供します。 複雑なタイムクリティカル・アプリケーションは、多くの場合に入出力、
ネットワーク、グラフィックがリアルタイムスケジュールによって実行されることを必要とし
ます。RedHawkのシングルカーネルは唯一、それら全ての機能の効果と高速なパ
フォーマンスを保証するために設計しています。
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リアルタイムLinux OS “RedHawk”
メリット
■ フリクエンシ・ベースド・スケジューラ
RedHawkのフリクエンシ・ベースド・スケジューラ(FBS: Frequency-Based Scheduler)
は、 ユーザーが周期的な実行パターンでプロセスを起動する事が可能な高分解能タス
ク スケジューラです。FBSは、オーバーランを検出するメジャーおよびマイナーサイクル
を利用して複数のプロセスの周期的な実行を制御します。パフォーマンスモニタは、各々
のスケジュールされた実行フレームのCPU使用状況 表示機能を提供します。
■ RCIMサポート
組込み用PCのリアルタイム・マルチプロセッサ上において、RedHawkは、外部イベント
に瞬時に反応する必要のあるタイムクリティカルアプリケーションのために設計された
多機能カード「リアルタイム・クロック＆インタラプト・モジュール (RCIM: Real-Time
Clock & Interrupt Module)」をサポートします。8個のプログラム可能なタイマーと12個
の入出力外部割込みラインを利用できます。マルチシステムアプリケーションを同期させ
るために他の組込み用PCに対して割り込みソースを分配することが可能です。RCIMに
は、複数のシステム全体に同じ時間を提供する高分解能同期クロックが含まれています。
RCIM上のタイムスタンプは、RedHawkが高分解能NTPを同期させるために供給するこ
とが可能です。RCIMオプションには、外部からの入力無しに正確な時間を保持できる
GPS標準時間と高安定性水晶発振器が一体となり、同期させるためのGPSモジュール
が含まれます。
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“RedHawk”搭載 組込み用PC
概要 『SKY-DAQ-RH-R』は、高性能エンベデッドPCにリルタイムLinux OS “RedHawk”を搭載
した組込み用PCです。PC本体がセルフの開発環境となり、内部の拡張PCIExpressスロッ
トにA/D,D/A,DIO,FPGA,カメラ入力ボード等をマルチに搭載することが可能であり、
“RedHawk”と一緒に提供される多機能カード「リアルタイム・クロック＆インタラプト・モ
ジュール (RCIM: Real-Time Clock & Interrupt Module)」を利用して、複数のボード間の
同期を取ることも可能です。また、内部には高性能RAIDカードが組込まれており長時間の
データ記録・再生が可能です。オプションのNVIDIA社製"GPUボード"を搭載すれば高速
FFTや画像処理等の数値演算処理を高速に実現することが可能です。従来のPCベースで
は実現が困難だった、リアルタイムシステムの構築やマルチCPUシステムを短期間にしか
もリーズナブルに実現することが可能です。
■ OS：リルタイムLinux OS “RedHawk”
■ CPU ：Xeon Quad core x 2
■ メモリ：DDR3 最大192GByte
■ RAID：1GB/sで連続記録･再生
■ HDD : 16TByte（レコーディング用）
■ 空きPCIExpressスロット：4
■ マルチボード同期カード：RCIMボード搭載
■ サイズ： 約 44 x 18 x 65 cm （4U 19”ラックマウントにも対応可能）
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“RedHawk”搭載 組込み用PC
システム構成
コンカレント社製 組込用 リルタイム Linux OS “RedHawk”
高速A/D,D/A,DIO,FPGA,
カメラ入力ボード等を搭載可能
SKY-DAQ-RH-R
NVIDIA GPUボード
搭載可能（オプション）
RAID コントローラボード
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“RedHawk”搭載 組込み用PC
ブロックダイアグラム
コンカレント社製 組込用リルタイムLinux OS “RedHawk”
『AD-Viewer』
データ表示解析ソフトウェア
『FFT-Viewer』
1024KポイントリアルタイムFFT
高速A/D,D/A,DIO,FPGA,
カメラ入力ボード等を搭載可能
A/D
A/D
Control
I/F
PCI
I/F
NVIDIA GPUボード
搭載可能（オプション）
NVIDIA
NVIDIAboard
board
with
withCUDA
CUDA
RAID
コントローラボード
RAID
RAID Controller
Controller
HDD
PCIExpress
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AD-FIFO
ソフトウェア
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“RedHawk”搭載 組込み用PC
搭載可能なA/D,D/A,DIO,FPGA,カメラ入力ボード & GPUボード
A/Dボード
モデル名
PXI1500-4
スペック
バス規格
3GHz 8bit 2ch A/D ボード（Virtex-5 FPGA搭載）
PCIExpress
M3i.2100
1GHz 8bit 2ch A/D ボード
PCIExpress
M3i.3200
500MHz 12bit 1ch A/D ボード
PCIExpress
PXI14400
400MHz 14bit 2ch A/D ボード（Virtex-5 FPGA搭載）
PCIExpress
M3i.4100
400MHz 14bit 2ch A/D ボード
PCIExpress
200MHz 12bit 8ch A/D ボード（Virtex-5 FPGA搭載）
PCIExpress
M2i.3000
200MHz 12bit 8ch A/D ボード
PCIExpress
M2i.2000
200MHz 8bit 4ch A/D ボード
PCIExpress
Model7750D
M2i.4000
50MHz 14bit 4ch A/D ボード
PCIExpress
M2i.3100
25MHz 12bit 8ch A/D ボード
PCIExpress
M2i.4600
3MHz 16bit 8ch A/D ボード
PCIExpress
M2i.4700
500KHz 16bit 16ch A/D ボード
PCIExpress
D/Aボード
PDAC4000
ADM-XRC-5-XRM
M2i.6000
1GHz 16bit 4ch D/A ボード
1GHz 16bit 2ch D/A ボード（FPGA搭載）
125MHz 14bit 4ch D/A ボード
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PCI-X
PCIExpress
PCIExpress
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“RedHawk”搭載 組込み用PC
搭載可能なA/D,D/A,DIO,FPGA,カメラ入力ボード & GPUボード
A/D & D/A & FPGA搭載ボード
モデル名
スペック
バス規格
Model7758D
500MHz 12bit 4ch AD & 800MHz 16bit 4ch DA & Virtex-5 x4 搭載ボード
PCIExpress
Model7756D
400MHz 14bit 4ch AD & 800MHz 16bit 4ch DA & Virtex-5 x4 搭載ボード
PCIExpress
Model77620D
200MHz 16bit 3ch AD & 800MHz 16bit 2ch DA & Virtex-6 x2 搭載ボード
PCIExpress
DIOボード
M2i.7000
125MHz 64bit DIO ボード
PCIExpress
M2i.7200
40MHz 32bit DO ボード
PCIExpress
FPGAボード
ADM-XRC-6TL
Virtex-6 FPGA ボード
PCIExpress
ADM-XRC-5
Virtex-5 FPGA ボード
PCIExpress
カメラ入力ボード
ADM-XRC-5-CL
2ch カメラ入力ボード（FPGA搭載）
PCIExpress
GPUボード
GeForceGTX285
NVIDIA GPUボード
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PCIExpress
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リアルタイムLinux OS “RedHawk”
アプリケーション応用例
■ PCベース4ch MIMO研究開発用プラットフォーム
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『PCベース4ch MIMO研究開発用プラットフォーム』
コンカレント社製 組込用リルタイムLinux “RedHawk”
『FFT-Viewer』
64KポイントリアルタイムFFT
Model7758D:
4ch 200MHz AD &
4ch 800MHz DA &
Virtex-5 x 4
Matlab/Simulink
によるMod/Dem
コーデックを
FPGAに
インプリメント
NVIDIA board
A/D
V-5
V-5
V-5
A/D
D/A
V-5
D/A
D/A
RAID Contr
board
D/A
A/D
A/D
『AD-Viewer』
データ表示解析ソフトウェア
NVIDIA
NVIDIAboard
board
with
withCUDA
CUDA
PCIExpress
MISH International
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RAID
RAID
Controller
Controller
HDD
AD-FIFO
ソフトウェア
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