次世代處理器與虛擬化可減少 SWaP 的折衷作法
Columbia Vertol 234 重型載運直升機用於全球各地的災害應變與消防行動。這款飛機可載運高達 51,000 磅重的水或其他阻燃劑，飛往遠達 850 海里外的野火。
儘管 Vertol 234 這類飛機的設計容量龐大，但是任何重量都是關鍵。為了多通過火災現場警戒線一次，航太工程師利用每個內建系統與元件，在航程與酬載量之間折衷，或是兩者兼顧，其結果可能對數百英里的航行造成差異。
對任何飛機來說，運算資源都堪稱終極獎品。人稱 SWaP 的尺寸、重量與動力，往往左右了究竟是該包含還是捨棄電子系統的決定。
機載電子設備領導供應商 Curtiss-Wright 的資深產品經理 Aaron Frank 表示：「您或許有通訊系統。」「您可能還有單獨的系統負責測量或任務處理。您可能還有負責處理 GPS 和雷達的其他系統。一般來說，這些系統都是放進飛機的單獨箱子。因為每套系統都是單獨開發，而且運用一切可用的處理能力，才能執行那些應用程式。」
虛擬化技術讓多項獨立功能得以整合於單一系統，可減少 SWaP 折衷的作法。不過這項技術需要某種程度的運算效能，而在此之前，航空電子工程師無法輕鬆取得此等效能。
目前，新式飛機對於功能的需求日益提高，因此急需虛擬化航空電子系統，將不同功能結合在單一強固型的精簡電腦中。第 11 代 Intel® Core™ vPro®、Intel® Xeon® W-11000E 系列，以及 Intel® Celeron® 處理器（前身為 Tiger Lake H）的全新發展支援這些設計，同時無須犧牲功能安全性或決定論。
在單一裝置擴展虛擬化
虛擬化以及在單一硬體執行多種應用程式的概念並不新鮮。事實上，Curtiss-Wright 與其他航太電子設備供應商，早已利用虛擬化多年。但因為這兩個原因，所以虛擬化尚未在航太系統發揮效益：
- 凡是增加一個虛擬化核心，多核心虛擬化便會增加即時效能的例行成本。這個情況對功能安全性不利，因為機載電腦立即回應的能力因此受限。
- 強固型內嵌系統的處理器通常會發揮得淋漓盡致，以四核心處理器為執行航太系統虛擬化工作負載的裝置大小上限。但是四核心對於虛擬化或高效能內嵌運算（HPEC）應用程式的助益不大。
第 11 代 Intel® Core™ vPro®、Intel® Xeon® W-11000E 系列與 Intel® Celeron® 處理器，先從純粹強化效能著手，以不同方式解決了這些問題。Frank 表示：「八核心處理器意味著，您可以在處理器執行三個、四個、五個、六個應用程式，卻依舊維持優異的效能，而非只是針對一兩個程序或應用程式使用虛擬化而已。」
另外，這個平台採用的全新指令集，設計適合雷達這類訊號處理應用程式的複雜數學運算，以及在飛機系統應用 AI 與 ML 的用途，效能大幅提升。
任務關鍵型設計大幅減少 SWaP
Curtiss-Wright 的單板電腦 6U VPX6-1961，設計採用 Intel® Xeon® W-11000E 系列處理器，其中的八個 CPU 核心效能極為強大，減少了每個系統所需要的模組。這個作法直接減少了 SWaP，因為 AI 與 ML 這類新功能，可以與其他應用程式在相同的 VPX6-1961 主機板同時執行，無須在單獨的 CPU 或 GPU 卡或另一個獨立系統執行。
在 VPX6-1961 同時執行 AI/ML 推論這類工作與任務關鍵航空電子應用程式，全新 Intel 平台的進階虛擬化功能是關鍵。這類技術的硬體加速特性，也有助於抵銷虛擬化工作負載所產生的例行成本，而且這類成本甚至擴及連線裝置：
- Intel® 虛擬化技術（Intel® VT-x）將運算活動隔離至獨立的分割區，改善管理功能。
- Intel® VT-x with Extended Page Tables (EPT) 將頁面表格管理最佳化，加速記憶體密集的虛擬應用程式，可減少記憶體與電源負荷。
- 適用於導向式 I/O（Intel® VT-d）的 Intel® 虛擬化技術，讓 I/O 裝置虛擬化提升了虛擬環境中周邊設備的效能，並且增強安全性與可靠性。
虛擬化部署之後，在功能安全方面的優勢會持續浮現。由於虛擬化支援以 Intel 處理器為基礎，因此比較容易以穩定可靠的方式，分割在同一個核心執行的應用程式或資料。其中包括可能已通過安全性認證之獨立系統中，不同的舊式程式碼區塊。
這個作法簡化了系統可追溯性及功能安全標準的法規遵循，有助於加速上市。為了進一步協助這個過程，這些處理器還有 Intel® Functional Safety Essential Design Package (Intel® FSEDP) 這個 TUV 認證工具為後盾，可收集與記錄整個解決方案堆疊的安全裝置。
整合式技術擴大航空創新的範圍
Curtiss-Wright 充分利用了 Intel 最新 CPU 提供的優勢，但優勢不僅只於此。
採用 VPX 標準航空電子系統的終端使用者，目前只要將與舊版相容且針腳相容的 VPX6-1961 放入現有機殼，並且移除單功能的解決方案，即可整合設備。由於解決方案是以標準為基礎，並且能夠在安全分割的容器中託管舊式程式碼，因此應該能盡量減少法規遵循方面的難題。
現在，無論是維護舊式系統的工程師，或是次世代航空系統的設計師，都能夠順暢無礙地物盡其用。