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1 プラットフォーム評価報告書 株式会社 島開発センター 茨城県神栖市堀割 3811 TEL FX 評価対象機 FCP33W ベンダ名 NEC INtime バージョン CPU モード Windows バージョン Windows HL INtime 6.3 Runtime 専有 (Dedicated) Windows 10 Enterprise CPI x64 ベース PC 評価日付 2017 年 評価マイクロネット承認適合性評価結果考察 CPU モード : Dedicated モードとして設定しています CPU 環境は Windows x3/intime x1 となります COM: COM1,2 を INtime 標準 COM ドライバにより割り込み ポーリング使用可能です 拡張スロット : PCI Express スロット x16 と PCI スロットが 1 基ずつ搭載されています PCI スロットは 16 を取り 競合する Windows デバイス (High Definition udio コントローラー ) を無効化することで割り込み使用可能です ネットワーク : Intel(R) I210 Gigabit Network Connection と Intel(R) Ethernet Connection (2) I219LM が 1 基ずつ搭載され INtime で使用可能です マイクロネット 総合判定 総合判定 適合性評価に関する総合判定は 各項目の点数の合算を基準に 5 段階評価となります リアルタイム性能評価結果考察 Intel(R) Xeon(R) CPU E31225 v5 専有モードとして評価しています 以下設定にて評価を いました : [Windows 設定 ] 電源設定 = 高パフォーマンス ディスプレイの電源を切る = なし 次の時間が経過後にハードディスクの電源を切る = なし [BIOS 設定 ] Turbo Boost=Disabled EIST=Disabled カーネルクロックインターバルにおける応答性能 : 500 のインターバルに対し 最遅延が 8.4μs 程度です スレッド切り替え性能 : 最 遅延は 1.58μs 程度です 割り込み応答性能 : 最 遅延は 0.41μs 程度です メモリ転送性能 : 通常時と負荷発生時の相対転送性能は 99.93% です 総合判定 リアルタイム性能に関する総合判定は 各項目の点数の合算を基準に 5 段階評価となります 適合性評価 リアルタイム性能評価 評価項目 機能項目 判定 評価項目 機能項目 判定 基本動作 クロックジッタ計測評価 B 内蔵シリアルコントローラ スレッド切り替え性能評価 内蔵ネットワークコントローラ 割り込みハンドラ応答性能評価 拡張スロット : 拡張性 (I/O) B メモリ転送性能評価 適合評価指標リアルタイム機能評価指標 : 動作可能 使用可能なリソース数は十分 : クロック精度 応答精度非常に優れている B: 動作可能 若 制限 調整を要する リソース数は適切な範囲内 B: クロック精度 応答精度優れている C: 動作可能 リソース使用数等の制限は要検討 C: クロック精度 応答精度通常 D: 動作不可能 検討範囲外 D: クロック精度 応答精度可能 : 実装なし E: クロック精度 応答精度に注意が必要 要調整検討 F: 要再調査 CPU キャッシュメモリ チップセット 1 次 2 次 3 次メモリ HDD 詳細スペック情報 名前 Intel(R) Xeon(R) CPU E31225 v5 周波数 3.30GHz 個数 4 HT 有効時 4 機能 MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, VTx, ES, VX, VX2, FM3, TSX 命令 (L1I) 4 x 32 KBytes データ (L1D) 4 x 32 KBytes L2 4 x 256 KBytes L3 8 MBytes 8 GBytes GB ノースブリッジ Intel Skylake rev. 07 サウスブリッジ Intel ID149 rev. 31 ビデオ Intel(R) HD Graphics P530 BIOS ベンダ merican Megatrends Inc USB x 8 シリアル x 2 PCI x 1 PCIx x 0 x1 x 0 PCI x4 x 0 インターフェース Ex x8 x 0 x16 x 1 IS x 0 Intel(R) Ethernet Connection (2) I219LM ネットワーク x 2 Intel(R) I210 Gigabit Network Connection 評価機写真図 製品についての備考 1 / 11

2 適合性評価 性能評価 用語 項目解説用語 項目解説 INtime 基本動作 インストールカーネル起動カーネル停止カーネル再起動 CPU コア個数 INtime のインストール カーネルの起動 停止 再起動など INtime カーネルの動作について評価をいたします 一般的なプラットフォームにおいて問題が発生することはほぼありませんが 一部 Windows XP Embedded のようなカスタマイズ OS 上で コンポーネント整合等の問題が考慮されます リアルタイムカーネルノードに割り当て可能な CPU コア ハードウェアスレッディングの最 数を評価します 少なくとも一つのコアを Windows 使用コアとして割り当てます INtime カーネルクロックジッタ計測 INtime ソフトウェアカーネルは ハードウェアを初期化し 設定したクロックの割り込みにより処理を います (INtime kernel Tick) INtime 環境におけるカーネルクロックの精度は アプリケーション動作の全てに関連する重要な要素です ( デフォルト :500 本評価ではカーネルティック値 500 における評価を基本とします ) INtime カーネルクロックジッタとは カーネルティック設定値に設定した値と実際発生するクロック割り込みの間隔におけるバラつきを意味します バラつきが少なければ より精度の高い処理が可能となりますが バラつきが きかったり ティックそのものの値が設定値と 較し異常な値を す場合 同プラットフォーム上では INtime ソフトウェアを使用した制御が困難であるとみなされます INtime カーネルはシステムのタイマデバイス 割り込みコントローラを制御し クロックティックを生成しますが 共存する Windows 環境における割り込み制御に冗 な処理が含まれる場合や ハードウェアそのものの問題等により 影響受ける場合もあります 本評価では Windows 上での無負荷状態時 ディスクアクセス負荷状態時 メモリアクセス負荷状態時 グラフィック負荷状態時とこれら全ての負荷をかけた状態におけるクロックジッタを計測し INtime ソフトウェアとプラットフォームの適合性を判断します また 上記負荷時とは別に Windows オペレーション操作時のクロックジッタ計測を い 適合性を判断します 内蔵シリアルコントローラ使用 内蔵ネットワークコントローラ使用 コントローラの適合 リソースの確保ネットワーク通信テスト 拡張スロット使用ハードウェア I/O 可能 drtos インストール 動作チェック プラットフォームに実装されるシリアルポートにおける標準 PC COM ポートについて評価します I/O アドレス の調査 および標準 COM ドライバ使用テストを います 標準 COM ドライバは割り込み駆動による動作とポーリングによる動作確認を い どちらか一つでも動作が確認できれば 使用可能 と判断致します 2 つ以上使用可能 = 1 つ使用可能 =B それ以外 =D プラットフォームに内蔵されるネットワークコントローラについて 主に 以下の基準に準拠し評価します : コントローラが INtime にて提供される標準ネットワークコントローラデバイスドライバにて制御可能であるか デバイスに 個別の リソースを確保できるか または MSI また INtime version 4.0 以降で機能追加されている HPE2(EtherCT 等 ) の使用可能性について掲載しています 2 つ以上使用可能 =B 1 つ使用可能 =C それ以外 =D 1 つ以上 HPE2 が使用可能な場合 : B, C B プラットフォームに実装される PCI/PCIX/PCI Express 等スロットの個数を評価対象とします スロット数 3 以上 = スロット数 2=B スロット数 1=C スロット数 0=D とします INtime Distributed RTOS(dRTOS) をプラットフォームにインストール 簡易動作のチェックを います インストール および実装するスロットにおける使用調査を います 負荷状態 ディスク負荷状態 メモリ負荷状態 グラフィック負荷状態 Windows オペレーション状態 スレッド切替性能計測最遅延 割り込み応答性能計測最遅延 メモリ転送性能評価相対性能 定常的にディスクアクセスを う Windows プログラムを実 させた状態で INtime カーネルのクロックジッタを計測します Windows 負荷プログラムでは 1MB のファイルを生成 同ファイルの読み込み 削除を繰り返し います プラットフォームのディスクキャッシュ機能により負荷の度合いは変わります 定常的にメモリアクセスを う Windows プログラムを実 させた状態で INtime カーネルのクロックジッタを計測します 5 本のスレッドで それぞれ 4MB のメモリ確保 書き込み 読み込み 解放を連続的に います 一般的に負荷により WindowsCPU 負荷率は ほぼ 100% となります 定常的にディスプレイ上に描画を う Windows プログラムを実 させた状態で INtime カーネルのクロックジッタを計測します Windows 負荷プログラムでは DC に対しての通常書き込み BitBlt によるビットマップ転送などが周期毎に われます 負荷の度合いはグラフィックコントローラ等に依存します Windows 操作オペレーションを った状態で INtime カーネルのクロックジッタ計測を います 1. Windows エクスプローラを開く 2. ディレクトリの遷移 3. ウィンドウの最 化 最小化 4. スタートメニュークリックなど 低プライオリティスレッドから高プライオリティスレッドへのセマフォユニット送信処理実 時に発生するスレッドコンテキスト遷移にかかる時間を計測します 使用するオブジェクトは高レベルオブジェクト ( セマフォ ) です 計測する値は Pentium 系 CPU に実装されている TSC を使用します TSC の精度は CPU プラットフォームに依存します カーネルのタスクスケジューラに使用するタイマハードウェアのレイテンシを測定します 測定する項目は 割り込み発生から 割り込みサービスが起動するまでの最小時間 最遅延時間 平均時間です Windows 画 表 に負荷を与えた状況下のリアルタイムメモリ転送処理時間と 無負荷状態時のリアルタイムメモリ転送処理時間を測定 較し 相対的なメモリ転送率の減少を算出します グラフィックの負荷により リアルタイムアプリケーションの定常的メモリ転送処理パフォーマンスへの影響を評価します 参考 評価項目 評価基準は 株式会社マイクロネットが独自に設定したものです そのため 本評価判定により適用範囲とされなかったプラットフォームが全て使用できないわけではありません 本評価により設定された評価結果は 絶対的判定基準としてではなく 参考情報としてください 2 / 11

3 項目 説明 INtime カーネルクロックの評価は 設定カーネルティックに対する最遅延値により決定しています 以下グラフに されるように 最遅延値に応じて評価判定が決定されます 508µs 518µs 533µs 553µs 578µs INtime カーネルクロック B C D E 基準 :500µs 最遅延ティック範囲 カーネルティック設定値 500 判定 最遅延ティック範囲 () B C D E F 579 F 応答性能についてはそれぞれの最遅延時間に対し 以下の表に準じて判定を なっています 判定 スレッド切り替え () 割り込み応答 () メモリ転送相対減少率 (%) スレッド切り替え B 割り込み応答 C メモリ転送性能 D E F 参考 評価項目 評価基準は 株式会社マイクロネットが独自に設定したものです そのため 本評価判定により適用範囲とされなかったプラットフォームが全て使用できないわけではありません 本評価により設定された評価結果は 絶対的判定基準としてではなく 参考情報としてください 登録商標 Tensys INtime irmxはtensys 社の登録商標です Windows Windows XP Windows 2003 Server Windows 7 Windows 8は Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標, または商標です Intel インテル Intel ロゴ Intel vpro Intel vpro ロゴ Celeron Celeron Inside Centrino Centrino Inside Centrinoロゴ Intel tom Intel tom Inside Intel Core Core Pentium Pentium Inside vpro Insideは アメリカ合衆国およびその他の国における Intel Corporationの商標です MD MD Turion MD thlon MD Sempron は dvanced Micro Devices,Incの商標です その他株式会社マイクロネットは本ドキュメント情報に関する正確性についての保証は致しません また本ドキュメントにおける技術情報 解説誤植から生じた問題の直接的 間接的なダメージについての責任を負いかねます 株式会社マイクロネットは本ドキュメント等の変更について 通知する責務を負うことなく いつでも修正する権利を有しています 本ドキュメントの著作権は株式会社マイクロネットにあります 許可なしに 本ドキュメント中のいかなる箇所も改変 修正 電 書等への保存等を うことはできません 3 / 11

4 1 2 CPU 3 基本動作 COM ( シリアル通信 ) 4 ネットワーク (LN) 評価項目インストール INtimeカーネル起動 INtimeカーネル停止 INtimeカーネル再起動 COM1 COM2 COM3 COM4 NIC1 NIC2 NIC3 I/O アドレス シリアルドライバ動作テスト ( 割り込み ) シリアルドライバ動作テスト ( ポーリング ) I/O アドレス シリアルドライバ動作テスト ( 割り込み ) シリアルドライバ動作テスト ( ポーリング ) I/O アドレス シリアルドライバ動作テスト ( 割り込み ) シリアルドライバ動作テスト ( ポーリング ) I/O アドレス シリアルドライバ動作テスト ( ポーリング ) コントローラ適合 割り込み使用 ネットワーク通信試験 (ping) EtherCT(HPE2) ネットワーク通信試験 (ping) コントローラ適合 Intel(R) Ethernet Connection (2) I219LM Intel(R) I210 Gigabit Network Connection コントローラ適合 割り込み使用 EtherCT(HPE2) 割り込み使用 適合 / 不適合 適合 / 不適合 ネットワーク通信試験 (ping) EtherCT(HPE2) 適合性評価 基準値 結果 判定 適合 適合 適合 適合 CPUコア個数数値 4 シリアルドライバ動作テスト ( 割り込み ) 適合 / 不適合 4 3f8 可能可能 3 2f8 可能可能 適合 MSI 適合適合 適合 MSI 適合適合 コントローラ適合 NIC4 割り込み使用ネットワーク通信試験 (ping) EtherCT(HPE2) 各デバイスの実装がリスト個数以上存在する場合 巻末に補足情報として記載されます 適合 / 不適合 COMコントローラのリソース割り当て状況 Dsub 9pinによりポート使用が可能な場合 INtime PC COM Driver(compc.rta) をロードし 通信テストを います compc.rtaは物理的 COMポート4つまでをサポートします ( 同時に使用可能な数は4つとなります ) 本テストは個別のCOMデバイスに対し"COM1" としてドライバをロードし 通信テストを います ドライバは割り込み方式とポーリング方式の2 通りでロードし 片方でも使用できれば 可能 と判定します コントローラが INtime TCP/IP Network(network7) に適合することを調査します 適合する場合 簡易 ping 通信テストを います またコントローラの HPE2 ドライバ使用適合性について記載します 4 / 11 適合性評価

5 適合性評価 5 拡張スロット SLOT 1 SLOT 2 SLOT 3 SLOT 4 SLOT 5 SLOT 6 SLOT 7 SLOT 8 SLOT 9 SLOT 10 SLOT 11 SLOT 12 SLOT 13 PCI Express x16 割り込み : MSI 可能 / 不適合 / 可能 PCI 割り込み : 可能 可能 / 不適合 / 可能 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 割り込み : 可能 / 不適合 / 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 割り込み : 可能 / 不適合 / 実装スロット数 2 拡張性 (I/O) B スロット数情報以上のスロットが実装され 記載できない場合 巻末に補足として掲載します 本評価での判定は以下の定義に基づいています : 適合 : 搭載オンボードデバイスと競合することなく 独 した割り込みリソースを確保 使用可能な場合可能 : 搭載デバイスと競合するが 競合デバイスを無効化等することにより使用が可能である場合不適合 : 搭載オンボードデバイスと競合し 該当デバイスがグラフィック機能 システムディスクコントローラ機能 PCIバスにブリッジするPCI Express Root Port 等 無効にすることが不可能である場合 MSI: PCI Expressスロットに関してはリソース割り当て評価範囲外とします MSIをサポートするデバイスにてMSI 使用が可能です スロット拡張性調査では 利用可能な拡張スロット数を判定基準とします ( スロット実装数 ) 実装スロット数 : 3 以上 = 実装スロット数 : 2=B 実装スロット数 : 1=C 0: D "": 調査を っていないか 対象外項目を します 数値 : リソース I/O アドレスリソースを します 5 / 11 適合性評価

6 性能評価 評価項目 無負荷状態時計測 評価結果 判定 ディスク負荷時計測 カーネルクロックジッタ計測 (500) メモリ負荷時計測 グラフィック負荷時計測 B 総合負荷時計測 Windows オペレーション時計測 リアルタイムスレッド切替性能計測 平均値最小値最 値標準偏差 割り込み応答性能計測 平均値 0.26 最小値 0.25 最 値 メモリ転送性能計測 通常状態メモリ転送速度 負荷状態メモリ転送速度 相対性能 MB/s MB/s % オブジェクトのシグナルにより発生するスレッドコンテキスト遷移時間を計測します オブジェクトはセマフォ ( 高レベル ) です テストは 回 われ 最小 最 平均 標準偏差値を求めます 低プライオリティスレッドのシグナルにより高プライオリティスレッドがウェイクアップし ランニング状態に遷移するまでの時間を計測しています 計測シーケンス 1. 計測開始 2. ReleaseRtSemaphore 低プライオリティスレッド (PRIORITY: 1) 3. WaitForRtSemaphore 高プライオリティスレッド (PRIORITY: 0 ) 4. 計測終了 カーネルティックアラームオブジェクト生成時の タイマハードウェアのカウント値と 割り込み発生後 ISR 実 時のカウント値の差分からレイテンシを測定します 1000 回実 中における 最速値 最遅延値 平均値を計測します Windows 画 表 に負荷を与えた状況下のリアルタイムメモリ転送処理時間と 無負荷状態時のリアルタイムメモリ転送処理時間を測定 較し 相対的なメモリ転送率の減少を算出します 無負荷状態の転送処理時間 グラフィック負荷状態における転送処理時間から相対的メモリ転送性能を算出します ( 最 転送性能と 影響下転送性能の 較 ) #1. 無負荷状態メモリ転送処理時間測定 #2. Windows グラフィック負荷状態メモリ転送処理時間測定相対性能 = MIN(#1,#2 ) / MX(#1,#2 ) 6 / 11 性能評価

7 負荷状態時におけるクロックジッタ計測詳細データ 無負荷状態 ディスクアクセス 負荷状態メモリアクセス 負荷状態グラフィック 負荷状態総合負荷状態 Windows オペ レーション時 10 1 < > 負荷状態 Windows オペレーション状況下におけるクロックジッタ対数グラフ 無負荷状態 ディスクアクセス負荷状態 メモリアクセス負荷状態 グラフィック負荷状態 総合負荷状態 Windows オペレーション時 < > 最遅延 : 各負荷状態におけるクロックジッタの最遅延値を します 最遅延値が設定値に近いほど より制度の高いクロックが生成されていることを し 偏差の値が少ないほど バラつきの少ない状態であるといえます 単位 平均 最遅延値 最遅延値 標準偏差 評価 B 総合判定 B 7 / 11 クロックジッタ計測

8 スロット PCIバスアドレス適合要素 バスデバイス機能割り込み使用 I/O 1 PCI Express x MSI 可能 0 2 PCI 可能可能 拡張スロット詳細情報 競合数 CPU 割り込み使用可能スロット数 1 I/O アクセス可能スロット数 通信ポート (COM2) 通信ポート (COM1) INtime RT Interface Driver システム CMOS/ リアルタイムクロック High Definition udio コントローラー Intel(R) ctive Management Technology SOL (COM3) ルーティング情報 8 / 11 拡張スロット情報

9 プラットフォーム評価ツール情報 Platform Evaluation Tool 起動画面情報 INtime 5 SDK 以降標準システム評価用プログラムとして製品に組み込まれています INtime カーネル実 中に本ツールを起動することにより システムのプロパティ情報を取得し 画 上に表 します General: CPU 機能 システムプロパティの状況を把握し 別にてシステム適正を表 します : 適正 : 緑表 警告 : 表 非適正 : 表 ここで表 される状況の影響が即座に適切な動作阻害につながるわけではありませんが 以下の機能はINtime 動作において影響を及ぼす機能とされます 機能 性能が想定どおりに現れない場合 各項目の調整を うための参考情報として参照ください : Hyper Threading 機能 SpeedStep 機能 Cstates 機能 System Management Mode(SMM) 機能 9 / 11 プラットフォーム評価ツール情報

10 外部ポート (USB/COM/ ネットワーク ) 実装図 COM2 COM1 Intel(R) I210 Gigabit Network Connection Intel(R) Ethernet Connection (2) I219LM 10 / 11 外部ポート (COM/LPT/ ネットワークコントローラ /USB) 実装図

11 基本動作 評価作業時記録 備考 リアルタイム性能のチューニングのために PC の設定を確認しました [Windows 設定 ] 電源設定 = 高パフォーマンス ディスプレイの電源を切る = なし 次の時間が経過後にハードディスクの電源を切る = なし [BIOS 設定 ] Turbo Boost=Disabled EIST=Disabled 適合性評価作業 COM コントローラ使用調査 ネットワークコントローラ使用調査 拡張スロット使用調査 PCI スロットは Intel PRO/1000 MT Desktop dapter を使用して調査を いました PCI Express スロットは Intel Gigabit CT Desktop daptor を使用して調査を いました クロックジッタ計測評価 スレッド切替性能評価 性能評価作業 割り込みハンドラ応答性能評価 メモリ転送性能低減率評価 マイクロネット内部管理データ 11 / 11 評価作業記録