СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2013

З АЩИЩЁННЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ И МЕТОДЫ ИХ РАЗРАБОТКИ Отечественные и иностранные про изводители компьютерного оборудо вания предлагают множество разно образных решений для всех областей науки и техники. Существует огром ный выбор электронных компонентов, модулей и готовых систем. Каждое из делие, будь то компонент модуля или компонент системы, характеризуется своей степенью завершённости и об ластью применения. Когда перед разработчиком ставится задача интеграции нового решения во вновь разрабатываемуюили модерни зируемую систему, необходимо уде лить значительное время подбору эле ментной базы, учитывая требования технического задания. Решение дан ной задачи, в большинстве случаев, можно свести к двум вариантам: раз работке новой или модификации име ющейся системы. В итоге должна полу читься система, адаптированная под конкретную задачу. В данном случае под адаптацией можно понимать раз работку нового изделия с применени емимеющейся элементной базыпо от дельному техническому заданиюлибо модернизацию имеющегося решения под новые требования без существен ной переработки изделия. Основным отличием разработки но вой системы от адаптации является степень универсальности получаемого изделия. При разработке нового изде лия под конкретную задачу мыполуча ем специализированное изделие, воз можно, с некоторым избыточным функционалом на будущее. Такое из делие может идеально вписаться в сис тему, поскольку в нём нет ничего лиш ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 36 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2013 него и универсального, в широком смысле этого слова, а форм фактор и расположение компонентов изделия определяются конкретной системой. Примером таких изделий являются ноутбуки. Для каждой модели произ водитель разрабатывает новую мате ринскую плату, систему охлаждения, корпус, клавиатуру и т.п. Стандартны ми узлами являются только модули па мяти, дисковая подсистема, матрица дисплея и разъемы расширения, такие как miniPCI express, для установки до полнительных модулей. Разрабатывая такое изделие, производитель несёт до полнительные издержки. Во первых, необходимо провести полноценные лабораторные, стендовые, определи тельные и приёмочные испытания, а также поставить изделие на производ ство. Во вторых, серийность такого из делия, а, возможно, и серийность его компонентов будет ниже, чем выпус каемых аналогов. Следовательно, стои мость разработки и выпуска новой модели всегда выше стоимости адап тации и производства модифициро ванного изделия. Поэтому новые изде лия заметно дороже популярных се рийных продуктов. Но если изделие востребовано, его цена со временем заметно снижается. Заказчику, как всегда, требуется качест венное изделие по возможно низкой цене, а производитель заботится о рен табельности: для него выгоднее зани маться разработкой удачных изделий и их модификаций. Поэтому адапта ции уделяется всё больше внимания, и практически каждое новое изделие для открытого рынка содержит большой потенциал модификации без сущест венных затрат времени и сил. Возможность адаптации изделия, на примере защищённых компьютеров, зависит от следующихфакторов: стан дартизации применяемых модулей, их технологичности, сложности развод ки соединений внутри изделия и тех нологичности механических состав ляющих – корпуса, теплоотвода, креп ления модулей и т.п. В зависимости от решаемых задач к изделию могут предъявляться дополнительные требо вания по надёжности – от электричес ких и механических характеристик до электромагнитной совместимости, на работки на отказ, степени защищён ности корпуса, разъёмов и кабелей. Данные требования влияют на выбор элементной базы и конструкцию кор пуса изделия. Например, такое поня тие, как «защищённый», с применени ем общепринятой системы классифи кации IPxx (Ingress Protection Rating, Степень Защищённости от Проникно вения), сложно распространить на мо дуль или набор модулей, не установ ленных в корпус. Но для системы, со стоящей из набора модулей, корпуса или каркаса, защищённость является неотъемлемой характеристикой. Если к системе предъявляются, на пример, требования IP65, то они будут распространяться и на интерфейсные разъёмы, и, как следствие, повлияют на способы вывода интерфейсов внут ри корпуса. В итоге это приведёт к не обходимости выбора изделий опреде лённого форм фактора. (В отсутствие требований IPxx можно использовать обычный одноплатный компьютер со стандартными разъёмами и устано вить его в негерметичный корпус.) Требование IP65 обусловливает гер метичные разъёмы и разводку интер фейсных кабелей внутри корпуса. Применение одноплатного компью тера со стандартными интерфейсны ми разъёмами приведёт к громоздкой разводке, поскольку ответные части стандартных разъёмов далеко не ми ниатюрные. Необходимо также поза ботиться о кондуктивном теплоотво Форм фактор StackPC – новый подход к разработке встраиваемых модулей и систем Часть 1. Защищённые компьютеры на базе одноплатных, Stack и COM модулей Алексей Сорокин (Москва) Рассмотрены защищённые компьютеры на базе трёх видов встраиваемых изделий – одноплатных компьютеров, COM и стековых модулей, таких как PC/104 или StackPC, а также методы разработки защищённого оборудования на их основе. Кратко описаны спецификации PC/104 и StackPC. © CТА-ПРЕСС