Современная электроника №8/2020

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2020 Стабильность через все изменения Рис. 1. Эволюция стандартов компьютера-на-модуле В статье рассказывается о текущем положении дел на рынке компьютеров-на-модуле (computer-on-module). С появлением SMARC 2.1 стала доступна новая спецификации модуля с низким энергопотреблением. Также поднимает много новых вопросов и COM- HPC – готовящийся к выпуску стандарт для высокопроизводительных встраиваемых компьютерных решений. Так что же в этом плане нужно знать OEM-производителям и разработчикам системных плат? Желько Лонкарич (info@congatec.com) Согласно рыночным данным ана- литического агентства IHS Markit, компьютеры-на-модуле являются наи- более широко используемым принци- пом встраиваемой электроники, опере- жая при этом даже такие классические встраиваемые решения, какMini-ITXили одноплатные компьютеры с диагональю 3,5 дюйма (single board computer, SBC). Большая популярность таких встраи- ваемых систем обусловлена удачным сочетанием гибкой индивидуальной конструкции несущей платы с готовы- ми к использованию, легко интегрируе- мыми модулями, которые включают все необходимые драйверы и встроенное программное обеспечение (ПО). Эти без малого суперкомпоненты включают в себя все основные строительные блоки, такие как ЦП, ОЗУ, высокоскоростные интерфейсы, а зачастую ещё и графи- ческий блок, и это всё в одном, прове- ренном на функциональность исполне- нии. Другим преимуществом является тот факт, что компьютеры-на-модуле одного и того же стандарта свободно взаимозаменяемы как между поколе- ниями процессоров, так и между про- изводителями (см. рис. 1). Такой подход даёт OEM-произво- дителям полную гибкость при масшта- бировании и обновлении своих реше- ний с использованием новейших про- цессорных технологий даже через несколько лет с начала выпуска конеч- ного продукта. Это также упрощает реа- лизацию стратегий разных поставщи- ков, что даёт определённые ценовые преимущества и, прежде всего, гаран- тирует долговременную доступность. Что касается такого важного вопро- са, как стандартизация, то здесь есть два независимых комитета, которые занимаются стандартизацией таких модулей. Во-первых, это PICMG (кон- сорциум, состоящий более чем из 300 компаний, которые совместно раз- рабатывают открытые спецификации для высокопроизводительных теле- коммуникационных и промышленных вычислительных применений), кото- рый находится в Америке, и, во-вторых, немецкий SGET, группа стандартиза- ции для встраиваемых технологий (см. рис. 2). В настоящее время они вме- сте поддерживают в общей сложности четыре стандарта для компьютеров-на- модуле, большинство из которых пре- доставляют многочисленные варианты. Этими стандартами являются COM-HPC и COMExpress – для сегмента премиум- класса, а также SMARC иQseven – для сег- мента с низким энергопотреблением. Стандарт COM-HPC – новая вершина высокой производительности COM-HPC – это самый послед- ний стандарт для компьютеров-на- модуле PICMG, который скоро должен Закон Мура для компьютеров-на-модуле Число транзисторов для конкретного форм-фактора компьютера-на-модуле удваивается примерно каждые 2 года ETX/XTX • Шины ISA/PCI •400 контактов ModulAT • Шины AT/ISA96 • 120 контактов Pentium III Пройден предел в 1 ГГц Основание ETX-IG Стандартизацию обеспечивают открытые спецификации и тесное сотрудничество между производителями Начало новой эры x86 / DOS / Windows внедряются в индустриальные приложения 9,54 MГц Intel CPU 80C88 1993 2001 2005 2020 AMD Geode Всё ещё доступно на ETX/XTX COM Express Становится стандартом PICMG Basic Compact Процессоры нового поколения Серверы на модуле Представление COM Express Type 7 Малая мощность Наравне с модулями среднего и высокого класса хорошо зарекомендовали себя модули малого форм-фактора Intel Pentium M Стал основным процессором для COM Express Intel Pentium 4 Производительность VIA Eden COM Express • Чистая последовательная шина PCIe • Переход на 440 контактов • Доминирование вариантов Basic & Compact COM-HPC, COM-HPC/Server • До 64 линий PCIe Gen 5 • 800 контактов • Удалённое управление • Память 8 DIMM COM-HPC/Client • До 48 линий PCIe Gen 5 • 800 контактов • Видео/аудио интерфейсы • Память до 4 SODIMM