Архитектура и элементы Intel NUC 10

Архитектура и элементы Intel NUC 10
Компания Intel продолжает развивать семейство компактных настольных компьютеров  собственной разработки. Материнские платы этих устройств снабжены энергоэффективными мобильными процессорами.

Устройства получили наименование NUC (Next Unit of Computing), но, хотя являются, компактными системными блоками, требующими подключения монитора или ТВ-приемника, а также клавиатуры, мыши и т. п., производители и пользователи традиционно называют их мини-ПК (Mini PC). Это наименование стало уже отраслевым стандартом, его часто используют многие создатели подобных решений под своим брендом.

Десятое поколение мини-ПК Intel NUC представлено двумя группами: наборами (kit), требующими доукомплектования силами пользователей, и моделями, полностью готовыми к работе. Первые получили наименование Intel NUC 10 Performance kit, вторые — Intel NUC 10 Performance Mini PC.

Один из представителей полностью готовых к работе – Intel NUC10i5FNKPA2 (символ «2», как и раньше, означает наличие в комплекте блока питания, снабженного силовым кабелем с вилкой европейского стандарта, эта вилка совместима с розетками российского стандарта). Устройство поставляется в жесткой картонной коробке, окрашенной в традиционные для производителя оттенки синего цвета. 

  • Мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA2 (далее — мини-ПК или NUC10, рис. 1).
  • Блок питания мини-ПК от сети переменного тока (модель HKA09019047-6U с входным напряжением 100–240 В, выходным напряжением 19 В, выходным током до 4,74 А), снабженный кабелем с вилкой европейского стандарта.
  • Запасной столбик для крепления M.2 SSD.
  • Документация с кратким описанием подключения и безопасного использования модели, а также описание стандартов и материалов. На соответствующих сайтах Intel представлено вспомогательное ПО, файлы с описанием архитектуры моделей NUC10 и рекомендациями по их настройке.
Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 1

Рис. 1. Комплект мини-ПК NUC10

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 2

Рис. 2. Внешний вид NUC10

Использование энергоэкономичного мобильного процессора Intel Core i5-10210U позволило создать компактный компьютер с высокой производительностью и широкой функциональностью. Основные параметры этого процессора приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры Intel Core i5-10210U

Кодовое имя

Comet Lake

Сегмент

Mobile

Поколение Intel Core

10

Литография, нм

14

Количество ядер/потоков, штук

4/8

Кэш-память, Мбайт

6

Тактовая частота процессора, ГГц

Базовая

1,60

Turbo Boost

4,20

Память ОЗУ

Объем, Гбайт

До 64

Каналов, шт.

До 2

Тип

DDR4 – 2666,
LPDDR4 – 2933,
LPDDR3 – 2133

Встроенная в процессор графика

Intel UHD Graphics

Редакция / к-во каналов PCI Express

3.0 / 16

Мощность (TDP), Вт

Расчетная

15

Дата выпуска

Q3’19

В данном компьютере используются видеосредства Intel UHD Graphics, непосредственно встроенные в процессор Intel Core i5-10210U. Эти интегрированные графические средства поддерживают:

  • Видео HD для Blu-ray.
  • Direct3D 2015/11.2/11.1/9/10, Direct2D, OpenCL 1.2/2.0/2.1/4.5.
  • Аппаратное ускорение декодирования Full AVC / VC1 / MPEG2 / HEVC / VP8 / VP9 / JPEG.
  • Аппаратное ускорение кодирования Full AVC / MPEG2 / HEVC / VP8 / JPEG.

Видеопоток передается как через канал HDMI (через LSPCON — MegaChips MCDP2800-BCT DisplayPort 1.2a to HDMI 2.0b Level Shifter/Protocol Converter) с максимальным разрешением 4096×2160 @ 60 Hz, 24bpp, так и через порт USB Type C (совместим с DisplayPort 1.2) с максимальным разрешением 4096×2304 @ 60 Hz, 24bpp. Из приведенных значений следует, что графические средства обеспечивают обработку высококачественного видеоконтента, включая видео стандартов 4К. Кроме того, данными средствами поддерживается одновременная работа до трех дисплеев, подключаемых к портам мини-ПК.

Функциональная схема мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA приведена на рис. 3, а технические характеристики представлены в таблице 2.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 3

Рис. 3. Функциональная схема NUC10

Таблица 2. Технические характеристики мини-ПК

Модель

NUC10i5FNKPA

Кодовое наименование

Frost Canyon

Центральный процессор /
разъем

Intel Core i5-10210U /
FCBGA1528

Оперативная память

Объем

8 GB (до 64 GB)

Тип

DDR4-2666 1.2V

Модули

2 SO-DIMM

К-во каналов

2

Bandwidth

До 42,6 GB/s

Накопители

M.2 SSD

256 GB  NVMe SSD

SD

Micro SDXC с UHS-II

Видео

Графика

Intel UHD

Вывод

HDMI 2.0b,
USB-C (DP1.2)

Дисплеев

До 3 штук

Аудио

7.1 audio через HDMI mDP,
3,5мм (L+R+mic)

Сетевые средства

Ethernet (10/100/1000 Mb/s),
Intel Wi-Fi 6 (AX201),
Bluetooth 5,
CIR

Порты ввода/вывода
передней панели

1 USB 3.1 Type C,
1 USB 3.1 Type A,
1 Аудио (3,5 мм)

Порты ввода/вывода
задней панели

1 USB 3.1 Type C,
2 USB 3.0 Type A,
1 HDMI 2.0b,
1 RJ-45

Порты и разъемы
внутренние

2 USB 2.0,
2 SATA 6Gb/s

Напряжение питания на входе

19 B

Размеры корпуса, мм

117×112×38

Блок питания

Внешний блок 90 Вт

Операционная система

MS Windows 10 Home, 64-bit

Дата выпуска

Q4’19

Гарантия, лет

3

Большинство функциональных возможностей указанной платформы реализованы в мини-ПК Intel NUC10 с помощью специально разработанной для данного устройства материнской платы формфактора UCFF (4,0″×4,0″) с использованием соответствующих комплектующих. Топология материнской платы, а также основные элементы и разъемы, расположенные на нижней и верхней ее сторонах, представлены на рис. 4. Расшифровка обозначений — в таблице 3.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 4

Рис. 4. Основные элементы материнской платы мини-ПК

Таблица 3. Элементы нижней стороны материнской платы

A

Разъем питания 19 B

B

Разъем HDMI

C

Разъем LAN

D

Два разъема USB 3.1

E

Разъемы цифровых микрофонов

F

Разъемы передней панели

G

Разъем батарейки CR2032

H

Разъем RGB LED

I

Модуль Intel Wi-Fi + Bluetooth 5 AX201

J

Индикатор LED + 5 B Standby Power

K

Разъем M.2 (ключ M) для модулей 2242 и 2280

L

Разъемы USB 2.0 (1,25 мм)

M

Сенсор инфракрасный (CIR)

N

LED активности накопителя

O

Разъем USB 3.1 Type-C  на передней панели (для передачи данных и зарядки гаджетов)

P

Разъем SATA HDD (0,5 мм)

Q

Разъем USB 3.1 на передней панели

R

Разъем и перемычка BIOS security

S

Разъем jack микрофона/наушников на передней панели

T

Кнопка питания/LED на передней панели

U

Разъем Consumer electronics control (CEC)

V

Два сокета SO-DIMM DDR4

W

Система охлаждения (кулер)

Y

Разъем вентилятора

X

Батарейка CR2032 и кардридер SDXC

Интерфейсные возможности представлены как проводными, так и беспроводными средствами.

Связь с периферийными устройствами может осуществляться через порты USB 3.1 Gen.2 Type A и USB 3.1 Gen.2 Type C. Кроме того, имеется возможность использования USB 2.0 с разъемами на плате, а также CIR (Consumer Infrared). Порты и разъемы показаны на рис. 5.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 5

Рис. 5. Порты и разъемы передней и задней панелей мини-ПК

Cетевые средства Gigabit (10/100/1000 Mbps) LAN созданы на основе контроллера Intel I219V Gigabit Ethernet. Обеспечена поддержка сети Ethernet режимов Full-duplex 10/100/1000 Mbps и Half-duplex 10/100 Mbps.

Модуль Intel Wi-Fi 6 AX201 (рис. 7) предоставляет беспроводные функции Wi-Fi (IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax, 802.11d, 802.11e, 802.11h, 802.11i, 802.11w, 802.11r, 802.11k) со скоростью до 2.4 GBps в 160 MHz каналах (2.4 GHz, 5 GHz) и Bluetooth (v.5).

В мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA общий объем оперативной памяти составляет 8 GB, но имеется возможность ее расширения до 64 GB. Эта память в данной модели представлена двумя модулями SO-DIMM DDR4 Kingston KVR26S19S6/4. Каждый имеет объем 4 GB. Основные его параметры: 512Mx64-bit (4 GB) DDR4-2666 CL19 260-pin SODIMM, VDD=1.2V Typical. Внешний вид модуля памяти представлен на рис. 6.

Энергонезависимое хранение информации осуществляет флеш-накопитель M.2 SSD 256 GB. Это модель Kingstone U-SNS8154P3/256GJ — “M.2 2280 ×2 256GB SSD” c “PCIe Gen. 3 NVMe 1.2″.

Внешний вид модуля оперативной памяти Kingston KVR26S19S6/4 и флеш-накопителя Kingstone U-SNS8154P3/256GJ представлен на рис. 6.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 6

Рис. 6. Модули ОЗУ и SSD

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 7

Рис. 7. Модуль Intel Wi-Fi 6 AX201

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 8

Рис. 8. Внешний блок питания мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA

Управление аппаратно-программными средствами мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA осуществляется операционной системой Microsoft Windows 10 Home 64-bit (рис. 9).

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 9

Рис. 9. Основные сведения о компьютере, определяемые операционной системой.

На рис. 10 представлен мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA со снятой нижней крышкой.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 10

Рис. 10. Мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA и его элементы

Возможности основных подсистем мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA были оценены в процессе тестирования. Его конфигурацию составляют следующие основные компоненты:

  • Процессор — Intel Core i7-10210U (литография 14 нм, микроархитектура Comet Lake, 4 физических ядра, работающих c 8 потоками, базовая частота — 1,6 ГГц, частота в режиме Turbo Boost — 4,2 ГГц, кэш 6 Мбайт, TDP 15 Вт).
  • Материнская плата — Intel NUC10i5FNB.
  • Графическая подсистема — Intel UHD Graphics.
  • Оперативная память — 8GB DDR4-2666 Kingston KVR26S19S6/4.
  • Дисковая подсистема — M.2 SSD 256GB Kingstone U-SNS8154P3/256GJ.
  • Блок питания — внешний компактный блок HKA09019047-6U (AC-DC: input — 100–240V/50–0Hz; output — 19V, 4,74А, 90W max).
  • Операционная система — Microsoft Windows 10 Home 64-bit.

Конфигурация мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA, определенная средствами ОС Microsoft Windows 10 Home 64-bit и средствами BIOS, представлена на рис. 11.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 11

Рис. 11. Конфигурация мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA

Основные характеристики процессора и видеоадаптера приведены на рис. 12, 13.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 12

Рис. 12. Характеристики процессора мини-ПК

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 13

Рис. 13. Характеристики видеоадаптера мини-ПК

Оценка емкостных параметров дисковой памяти, выполненная стандартными средствами ОС Microsoft Windows 10 Home 64-bit, представлена на рис. 14.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 14

Рис. 14. Емкостные параметры дисковой подсистемы

На рис. 15 приведена оценка производительности процессора мини-ПК, выполненная программой CPU-Z.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 15

Рис. 15. Оценка производительности процессора мини-ПК NUC10i5FNKPA
программой CPU-Z

На рис. 16 приведена оценка производительности подсистем оперативной и энергонезависимой памяти мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA, выполненная программами AIDA64 и AS SSD Benchmark.

Архитектура и элементы Intel NUC 10. Рис. 16

Рис. 16. Оценка скоростных параметров подсистем оперативной и энергонезависимой памяти

В заключение необходимо отметить, что полученные результаты тестирования подтверждают сравнительно высокую производительность подсистем мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA. С учетом проводных и беспроводных интерфейсов это обеспечивает возможность решения широкого круга задач. При этом возможности мини-ПК могут быть увеличены заменой штатных модулей оперативной и энергонезависимой памяти на модели, обладающие более высокими показателями информационного объема и лучшими скоростными параметрами.

Опубликовано 25.03.2022

Об авторах

Related Posts

НАСА столкнуло свой зонд с астероидом

Ученые хотели понять, можно ли таким образом изменить траекторию опасных космических тел

На Луне обнаружили пещеры с комфортной для астронавтов температурой

Научное сообщество США обсуждает постройку базы на Луне. Для этого могут использоваться ландшафтные углубления с умеренной температурой, в которых «может поместиться город Филадельфия»

Трафик в космосе: кто включит светофор и установит правила движения?

Несмотря на международную напряженность, контроль за космическим трафиком и его регуляция переходит в США к гражданскому ведомству

Шнобелевская премия: кто получил награду за самые странные научные открытия в 2022 году?

В ночь с 15 на 16 сентября в Гарвардском университете прошла церемония вручения Шнобелевской премии – сатирической награды, призванной привлечь внимание общественности к самым странным открытиям и исследованиям. На сайте оргкомитета премии говорится, что награда вручается за «достижения, которые сначала заставляют людей смеяться, а затем – задуматься». Вручение Шнобелевской премии стало уже 32-м по счету; все желающие могли понаблюдать за церемонией в ходе прямой трансляции. Победителям вручают бумажные цилиндры, которые символизируют «контейнер для хранения знаний», а также 10 трлн зимбабвийских долларов одной банкнотой – правда, эти купюры уже вышли из обращения. Ниже представлен список победителей премии 2022 года: История искусства Награду получили ученые из США, Гватемалы, Австрии и Нидерландов за свое мультидисциплинарное исследование «сцен с ритуальными клизмами на древней керамике майя». Исследуя полихромную керамику позднеклассического периода майя, исследователи обнаружили не только известные ученым сцены – охоту, игры с мячом, жертвоприношения – но и изображения клизм, используемых для ритуальных целей. Физика Сразу двум коллективам ученых из США, Великобритании, Турции и Китая вручили награду в категории «Физика» за попытку объяснить, «как утятам удается плавать строем». В опубликованных исследованиях одним из ключевых аспектов стал вопрос энергоэффективности движения утят при соблюдении определенного строя на воде. Литература Ученые из США, Канада, Великобритании и Австралии стали лауреатами премии за объяснение, почему «юридические документы так сложно понять». Исследователи проанализировали реакцию 108 человек на ряд документов, пытаясь понять, какая из особенностей письма делает чтение наиболее трудным. В числе таких особенностей – непривычное написание с заглавных букв, использование устаревшей и специфичной лексики, употребление страдательного залога и сложноподчиненные конструкции в середине предложения (последний пункт, как выяснилось, вызывает наибольшие затруднения). Прикладная кардиология Премию также получили исследователи из Великобритании, Швеции, Германии, Чехии, Нидерландов и Арубы за свидетельства того, что «сердцебиение влюбленных, которые понравились друг друг при первой встрече, начинает синхронизироваться». Для того, чтобы прийти к подобным выводам, им пришлось измерить, как бьются сердца 140 человек в Нидерландах. Биология Специфику романтических отношений анализировал и бразильско-колумбийский коллектив ученых, правда, в немного ином ключе. Победители в категории «Биология» изучали, влияют ли запоры на перспективы спаривания скорпионов. В частности, их интересовали запоры вследствие метасомальной аутотомии – ситуации, когда скорпион добровольно теряет заднюю часть тела вместе с секцией пищеварительного тракта, чтобы уйти от хищников. Медицина Польские исследователи получили Шнобелевскую премию, доказав, что для некоторых типов химиотерапии пациентам удастся уменьшить интенсивность побочных эффектов, если заменить один из компонентов лечения мороженым. Речь идет об оральном мукозите – одном из побочных эффектов у пациентов, проходящих лечение от онкологических заболеваний. В качестве профилактики врачи иногда дают им кусочки льда – однако, исследований, подтверждающих, что лед может быть заменен на мороженое, еще не было. Премия мира Коллективу ученых из США, Австралии, Китая, Канады и целого ряда европейских стран Шнобелевская премия была присвоена за алгоритм, «помогающий сплетникам решать, когда говорить правду или лгать». Чтобы понять, какая логика движет любителями сплетен, авторы исследования проверяли свои гипотезы, основываясь на поведении участников четырех предложенных игр. Инженерия Ученые из Японии стали лауреатами премии за попытку найти самый «эффективный способ использования пальцев при повороте дверной ручки». В этом исследовании им помогали 32 студента, вращавшие деревянные ручки разного диаметра. Экономика Найти ответ на извечный вопрос попытались ученые из Италии: им предстояло найти математическое объяснение тому, почему успешными становятся не самые талантливые люди, а самые удачливые. Для некоторых авторов данного исследования Шнобелевская премия стала уже второй: в 2010 году они получили ее за математическое доказательство, что организации могут стать более эффективными, если повышения будут предоставляться сотрудникам на случайной основе. Техническая безопасность По словам исследователя Магнуса Генса, получившего Шнобелевскую премию в категории «Техническая безопасность», ежедневно на дорогах одной только Швеции гибнут в среднем 13 лосей. Чтобы помочь автопроизводителям учесть эту проблему при создании более безопасных машин, он создал манекен лося для автомобильных краш-тестов.

После серьезного «хакерского взлома», сервис Uber продолжил работу

Служба заказа такси Uber заявила, что ее система функционирует в рабочем режиме после того, что ее специалисты по безопасности назвали «серьезной утечкой данных»

Как превратить ненужный пластик в полезный материал

Ученые из университета штата Вашингтон разработали новый способ переработки и использования полиактида, биоразлагаемого пластика, который хоть и расщепляется в природных условиях, все равно наносит окружающей среде огромный вред.

Добавить комментарий