Industrijski sistemi su tradicionalno građeni kao skupovi odvojenih platformi, gde je svaka platforma radila pod svojim operativnim sistemom i na nezavisnom hardveru. Ovakvu organizaciju zahtevale su kritične aplikacije, kako bi uspele da odgovore brzo i predvidivo u real-time zadacima. Međutim, takva izolacija hardvera donela je značajne troškove u pogledu prostora, veće zagrevanje, a samim tim i veću potrošnju energije, kao i potrebu za kompleksnijim upravljanjem proizvodnim pogonom.
Višejezgarni procesori (MCP – Multi-Core Processor) mogu da konsoliduju različite funkcionalne zahteve automatizovanih sistema, kao što su upravljanje, bezbednost, vizualizacija, mrežna bezbednost, sve to na jednoj ploči. Na primer, razmotrimo jedan hard real-time proces kao što je operacija sklapanja pomoću robotske ruke. Korišćenjem MCP, zadaci upravljanja kretanjem robotske ruke se mogu obrađivati na jednom jezgru MCP-a, dok drugo jezgro može pod Microsoft Windows sistemom, osvežavati ekran HMI-a (Human-Machine Interface) i povezivati čitav sistem sa industrijskim eternetom. Ovakav scenario je opšteprihvaćen danas, zahvaljujući prednostima embedded sistema, koji prethodne razdvojene platforme sada objedinjuju u jednu.
Evo još nekih razloga zašto se višejezgarni procesori primenjuju u industrijskim sistemia:
- Granični determinizam, kako bi se ostvarilo predvidivo ponašanje, što je uslov za hard real-time automatizovanih sistema. Brži CPU ciklus može da poveća količinu “posla” koji se uradi u zadatom vremenu ciklusa, međutim granični determinizam je i dalje neophodan kako bi se obezbedilo da stabilan i precizan sistem može biti razvijen bez obzira na računarske performanse tog sistema. Granični determinizam na taj način osigurava da se real-time zadaci izvršavaju sa garantovanom, ponavljajućim real-time odzivom.
- Namenska jezgra koja rade sa specifičnim operativnim sistemima pozitivno utiču na kašnjenja prilikom prekida, u poređenju sa tradicionalnim platformama koje moraju da dele CPU nedeterminističkim zadacima. Sa mogućnošću garantovanja manje latencije prilikom prekida, unapređuju se real-time performanse upravljačke petlje.
- Smanjenje clock jitter-a. MCP daje mnogo bolje performanse u pogledu clock jitter-a. U sistemu gde jitter postaje značajan procenat vremena ciklusa, negativno utiče na stabilnost i kvalitet upravljačkog algoritma. Ovo posebno može doći do izražaja kod prirodno nestabilnih sistema, kao što su kontroleri kretanja.
- Prošireni resursi skaliranja. Podešavanjem procesora digitalnih signala da rade na namenskom jezgru MCP-a, stiče se prednost u dobijanju proširenih resursa kojima se lakše skalira više složenih algoritama.
