Es muss nicht immer COM Express sein Erstes Menlow-Design

Lippert Embedded Computers stellt zur »embedded world« ein neues Computer-on-Module-Konzept mit der Bezeichnung »CoreExpress« vor. Dank Intels »Menlow«-Technologie ist das Modul sowohl kompakt in den Abmessungen als auch genügsam in der Leistungsaufnahme.

Es muss nicht immer COM Express sein

Lippert Embedded Computers stellt zur »embedded world« ein neues Computer-on-Module-Konzept mit der Bezeichnung »CoreExpress« vor. Dank Intels »Menlow«-Technologie ist das Modul sowohl kompakt in den Abmessungen als auch genügsam in der Leistungsaufnahme.

Die Computer-on-Module-Technologie (CoM) erfreut sich seit einigen Jahren bei Embedded-PC-Anwendern großer Beliebtheit. Bietet sie dem Anwender doch Flexibilität für die einzusetzende Rechnerarchitektur und die Prozessorleistung und darüber hinaus eine Produktvielfalt durch zahlreiche Anbieter mit unterschiedlichen Lösungen. Die bekanntesten Vertreter des CoM-Konzepts sind ETX und COM Express.

In vielen Anwendungen werden sehr kompakte CoM-Lösungen mit geringer Stromaufnahme und geringer Wärmeentwicklung benötigt. Nicht immer sind hier Lösungen mit zwei und mehr CPU-Kernen und einem Leistungsverbrauch von 20 Watt und mehr notwendig - und des Anwenders erste Wahl. Die Modulabmessungen werden dabei im Wesentlichen bestimmt durch die Baugrößen der verwendeten CPUs und der Chipsätze.

Obwohl die CoM-Technologie noch recht jung ist, kämpft das eine oder andere Modulkonzept mit in die Jahre gekommenen Schnittstellen und Bussen oder muss den Spagat machen zwischen industriellem Einsatz und der theoretischen Nutzung in einem Server. Aber nicht jeder Kunde braucht das komplette Schnittstellenangebot und will sich mit der korrekten Terminierung der für ihn zahlreichen nicht benötigten Signale beschäftigen. Auch sind manchem Anwender die bisherigen CoM-Abmessungen noch zu groß - hier zumindest verspricht die höhere Integration seitens der Chiphersteller Abhilfe: Durch einen Fertigungsprozess in 45-nm-Technologie können kompaktere und Strom sparendere CoM-Baugruppen realisiert werden.

Genau hier setzt Lippert mit seinem CoreExpress-Konzept an: Das Ziel der Entwicklung war, mit nur einem 220-poligen High-Speed-Steckverbinder dem Anwender alle relevanten Signale auf einem nur 58 x 65 mm großen CoM-Modul zur Verfügung zu stellen. CoreExpress verzichtet auf Analogsignale wie VGA und LAN und begnügt sich mit einer 5-V-DC-Versorgungsspannung. Dafür stellt CoreExpress dem Anwender die folgenden Schnittstellen bzw. Funktionen zur Verfügung: 4 x PCIe-x1, 8 x USB 2.0, 2 x SATA, 1 x PATA (Master/Slave), 1 x SDIO/MMC (8 Bit), LPC 1.0, SDVO, LVDS (24 Bit), GBit-MAC (GLCI), SMB, CAN, HD-Audio und Fail-Safe-BIOS.

Damit ähnelt CoreExpress auf den ersten Blick dem »nanoETXExpress«-Konzept von Kontron, allerdings verzichtet Lippert auf eine Kompatibilität zu COM Express und etwaige Standardisierungsbemühungen in der PICMG. Dafür setzt Lippert auf das Potenzial der neuesten Chip-Generation: So wurde das erste Modul der neuen CoreExpress-Familie unter Verwendung der »Ultra Mobile Prozessor Platform Menlow« von Intel entwickelt und besteht aus zwei Chips, dem »Silverthorne«-Prozessor und dem »Poulsbo«-Chipsatz. Beide Chips werden im 45-nm-Prozess gefertigt und benötigen lediglich etwa ein Zehntel der Leistungsaufnahme einer vergleichbaren ULV-Single-Core-Lösung. Dieser Lösung sollen weitere folgen, die ebenfalls CPU und Chipsatz in so genannten SFF-Gehäusen (Small Form Factor) verwenden.

Diese neue Strom sparende Technologie eignet sich für Anwendungsgebiete wie POS, POI, Automotive, Medizin und natürlich den mobilen Bereich. Der DDR2-Speicher von maximal 1 GByte ist fest aufgelötet und gestattet damit zusätzlich einen Einsatz in rauen Anwendungen mit Schock- und Vibrationseinflüssen. 

Der Kühlkörper des CoreExpress-Menlow-Moduls kann in Verbindung mit einem entsprechenden Träger-Board-Design auch als EMV-Schutz Verwendung finden. Damit wird grundsätzlich auch ein Einsatz in Systemen mit Kunststoffgehäusen ermöglicht. Der passive Kühlkörper ist für den Einsatz des Moduls im erweiterten Temperaturbereich von -40°C bis +85°C dimensioniert.

Die CoreExpress-Baugruppen verfügen außerdem über einen Mikrocontroller, der neben der Steuerung der Powersequenzen dem Anwender auch interessante und wichtige Zusatzfunktionen bietet - zu diesen zählen unter anderem: Betriebsstundenzähler, Temperatur-Rekorder, 128 Bit Security Key, schreibgeschützter Flash-Bereich für die Seriennummer und andere relevanten Fertigungsdaten, R/W-Flash-Bereich für Anwenderdaten und Fail-Safe-BIOS-Unterstützung.

Die Evaluierung der CoreExpress-Technologie erfolgt mit Hilfe eines Evaluierungs-Boards im EPIC-Formfaktor. Hiermit kann der Anwender über einen PC/104+-Erweiterungssteckplatz sowohl ISA- als auch PCI-Bus-basierende Erweiterungsbaugruppen testen. Ein DVI-Anschluss und ein LVDS-Interface erlauben die Anschaltung von zwei separaten Bildschirmen; ein High Definition Audio Codec sorgt für den guten Sound. Als Massenspeicher-Interfaces stehen neben den USB-2.0-Ports ein PATA-Port für Festplatten und CompactFlash (Master/Slave) als auch ein SDIO/MMC-Slot mit 8 Bit zur Verfügung. Eine WLAN-Anbindung kann mittels Mini-PCI-Express-Modul realisiert werden. Zwei COM-Ports (wahlweise RS232C/RS422/RS485), ein 10/100BaseT-Port und sieben USB-2.0-Ports runden die Kommunikationsmöglichkeiten ab. (mk)