СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2013

строить чрезвычайно компактные сис темы с ультранизким энергопотребле нием и пассивным охлаждением. Для производителей важна перспектива интегрирования нового класса про цессоров в свои приложения с мини мальными временными ифинансовы ми затратами. Именно такой подход и обеспечивает концепция COM – от крытый и действительно независимый от производителя стандарт. Однако до последнего времени ни одной из независимых организаций не был предложен стандарт, который учитывал бы особенности процессо ров ARM/СнК. Фундаментальное отличие решений на базе процессоров ARM заключается в более специализированных и менее распространённых интерфейсах. Мно гие однокристальные системы ARM имеют по нескольку интерфейсов UART, I 2 C и SPI, но не содержат SATA и PCI Express. Теоретически инвестиции в разработку и компоненты могли бы сделать набор интерфейсов ARM типо вым и стандартизованным. Однако на практике это, скорее всего, привело бы к утрате технологией ARM основного преимущества – энергоэффективно сти. Малое выделение тепла способству ет разработке безвентиляторных ре шений, которые характеризуются по вышенной надёжностью и большим средним временем наработки на от каз. Конечные системы с процессора ми ARM оказываются проще в разра ботке и производстве, а отсутствие вен тиляторов и теплоотводов приводит к уменьшению и массогабаритных по казателей, и стоимости. Как правило, набор ИС для x86 со вместимого процессора поддержива ет множество ПК интерфейсов, таких как PCI Express, USB и SATA. В одно кристальных системах с ARM ядра ми преобладают встраиваемые порты UART, I 2 C, I 2 S и SDIO, а популярные ПК интерфейсы отсутствуют. Кроме того, микросхемыARMимеют другие видео выходыи могут поддерживать специа лизированные интерфейсы для под ключения видеокамер, например CSI (Camera Serial Interface). Кроме того, в СнК на базе ARM процессоров часто интегрированы специализированные контроллеры и интерфейсы, в резуль тате чего COM модули создаются по за казной конфигурации. Поэтому ни од на из существующих концепций COM, будь то ETX, Core Express или Qseven, которые были изначально разработа ныпод процессоры x86, не подходит – без коррекции – для изделий на базе ARM/СнК. Это существенно ограничи вает возможности применения таких модулей, поскольку каждый произво дитель может использовать те или иные контакты разъёмов. В результате нарушается один из принципов тех нологии COM – использование моду лей разных производителей, изготов ленных на базе одной спецификации. Необходимым условием дальнейше го развития концепции COMна рынке встраиваемых систем стало создание открытого стандарта для решений на базе продуктов ARM/СнК. Компания Kontron взялась за разработку новой спецификации и представила её про ект (под рабочимназваниемULP COM) в международную группу по стандар тизации встраиваемых технологий SGET (StandardizationGroup for Embed ded Technologies). Новую специфика цию поддержали ведущие производи телимодулей, в том числе Adlink, Fortec и Greenbase. Недавно проект этой спе цификации был официально ратифи цирован, и она получила название SMARC (Smart Mobility ARChitecture). Пользователи получили стандарт, соответствующий определённым тре бованиям системARM/СнК, т.е. именно то, что сделал в своё время стандарт COM Express для x86 совместимых ре шений. Предложенная спецификация позиционируется как альтернатива су ществующим внутрифирменным пла там, которые нередко приспособлены под одну модель процессора. В спецификации SMARC определе ны COM модули с плоским профилем и ультранизким энергопотреблением, рассчитанные в первуюочередь на мо бильные приложения с автономным питанием. По сравнению с COM Ex press модули SMARC обладают более скромными возможностями в части реализации интерфейсов USB и PCI Ex press, в них также отсутствует под держка технологии PEG (PCI Express Graphics) и шины LPC. В то же время в стандарте SMARC предусмотрена воз можность работы с шиной SPI, после довательными интерфейсами циф ровых и флеш карт SDIO (Secure Digi tal I/O), а также несколько отличаю щийся от COM Express набор поддер живаемых дисплейных интерфейсов. Спецификация SMARC определяет два форм фактора модулей: полнораз мерный (82 × 80 мм) для размещения высокопроизводительных и высоко интегрированных СнК и укороченный (82 × 50 мм) – для компактных систем с низким энергопотреблением (см. рис. 1). В качестве разъёма для подклю чения к платам носителям выбран 314 контактный разъём стандартаMXM3.0 высотой всего 4,3 мм (см. рис. 2). Такая низкопрофильная конструкция разъ ёма позволяет с успехом применять модули SMARC в планшетных и носи мых компьютерах. РазъёмMXM3.0 сле дует признать удачным выбором ещё и потому, что он доступен, в том числе, в исполнении с повышенной устойчи востью к ударам и вибрации, благода ря чему может применяться в автомо бильных устройствах. В спецификации SMARC обеспечена возможность реализации до 281 ли нии ввода вывода, что на 50 линий больше, чем, например, имеет разъём версии MXM 2.0. Поэтому в новых мо дулях может быть реализовано намно го больше специализированных ин терфейсов, и они могут поддерживать чрезвычайно широкий набор процес соров ARM/СнК. В качестве дисплей ных интерфейсов могут использовать ся LVDS (глубина цвета 18 или 24 бит), HDMI и DisplayPort (в том числе eDP). Кроме того, поддерживаются ЖК мо ниторы с параллельным RGB интер фейсом (24 бит) и стандарт DSI (Dis play Serial Interface). Благодаря этому разнообразию пользователю больше не придётся искать компромисс между ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2013 Полноразмерный модуль 82 × 80 мм Укороченный модуль 82 × 50 мм Рис. 1. Спецификация SMARC определяет два форм фактора модулей: полноразмерный и укороченный Укороченный модуль Полноразмерный модуль 1,5 мм 4,3 мм Рис. 2. Для подключения к платам носителям в спецификации SMARC определён 314 контактный разъём стандарта MXM 3.0 ©СТА-ПРЕСС