Computermodule: Geschrumpftes Qseven

Von den Qseven-Computermodulen gibt es neben dem klassischen quadratischen Format auch noch eine „µQseven“-Spezifikation. Congatec stellt ein Modul in dieser Scheckkarten-Größe vor.

Zum Zeitpunkt seiner Einführung, als das in die Jahre gekommene Modulformat ETX mit seiner Fläche von 115 × 95 mm² zur Ablösung anstand, war Qseven tatsächlich relativ kompakt. Die Qseven-Module messen – wie der Name vermuten lässt – quadratische 70 × 70 mm². Ein wichtiger Grund für die Einführung von Qseven war der Markteintritt der ersten Atom-Prozessoren von Intel. Auf diese in Größe und Rechenleistung kleiner dimensionierten Bausteine war das Qseven-Format abgestimmt. Der Intel Atom zielte auf batteriebetriebene Geräte und Qseven stellte mit seinen kompakten Abmessungen die „Tragbarkeit“ in den Mittelpunkt.

Inzwischen hat sich die Welt jedoch ein ganzes Stück weitergedreht. Intel hat viel dafür getan, die Leistungsaufnahme seiner Prozessoren zu begrenzen, hat den Chipsatz auf einem Chip zusammengefasst bzw. bei den Notebook- und Tablet-Prozessoren neuester Generation sogar im Prozessor integriert. Auf der anderen Seite dringen die ARM-Prozessoren immer mehr auch in den industriellen Anwendungsbereich vor. Qseven wurde dementsprechend auch für die ARM-Architektur geöffnet und war zunächst das einzige Modulformat, das sowohl ARM- als auch x86-Prozessoren zulässt. Allerdings sind Qseven-Module in ihrer ursprünglichen Form mit 70 × 70 mm² eigentlich überdimensioniert. Typische ARM-Module wie phyCORE von Phytec, efus von F&S oder DIL/NetPC von SSV haben eher die Fläche einer Scheckkarte oder sind noch kleiner. Aber auch in der Qseven-Spezifikation gibt es, von der Öffentlichkeit weitgehend unbeachtet, eine verkleinerte Bauform mit der Bezeichnung µQseven und Abmessungen von 40 × 70 mm².

Auch zwei Displays gleichzeitig

In diesem Formfaktor hat Congatec jetzt ein Modul mit Freescale-i.MX6-Prozessoren vorgestellt (Bild 1) – eine Prozessorfamilie auf Cortex-A9-Basis. Das conga-UMX6 zielt auf Einsätze im rauen Umfeld mit hoher Multimedia- und Rechen-Performance. Für die neue Modulfamilie garantiert Congatec eine Langzeitverfügbarkeit von mindestens zehn Jahren. Zudem wird der erweiterte Temperaturbereich von –40 bis +85 °C unterstützt. Ob Verkehrssteuerungssysteme, Fahrzeug-Anwendungen, kompakte Industriesteuerungen, Parkschein- oder Ticket-Automaten – die Anwendungsmöglichkeiten für die neuen Module sind vielfältig. Die Module können mit verschiedenen Ausführungen des i.MX6 bestückt werden, als Single- oder Dual-Core mit max. 1 GHz Taktfrequenz und bis zu 1 GB aufgelötetem Arbeitsspeicher. Die Grafik kann Displays mit bis zu 1920 × 1200 Bildpunkten ansteuern und ein 1080p- oder zwei 720p-Videos in Echtzeit decodieren. Die Displays werden über LVDS oder HDMI angeschlossen. Um Peripherie anzuschließen, werden USB- und CAN-Anschlüsse auf das Carrier Board geführt. Board Support Packages (BSPs) stellt Congatec für Android, alle gängigen Linux-Distributionen sowie Windows Embedded Compact 7 zur Verfügung.

Darf‘s etwas weniger sein?

Das µQseven-Format befindet sich schon seit längerer Zeit in der Qseven-Spezifikation und so ist Congatec auch nicht der einzige Anbieter von Modulen in dieser Bauform. Von b-plus gibt es ein Modul mit dem x86-Prozessor Vortex86EX. Mit 300 MHz Taktfrequenz und 256 MB Arbeitsspeicher zielt dieses Modul auf ganz andere Anwendungsbereiche, nämlich Headless-Applikationen, also Geräte ohne Display. Beim Vortex-SoC steht nicht die Systemleistung, sondern ein günstiger Preis und die große Software-Basis der x86-Welt im Mittelpunkt. Das Modul verträgt Temperaturen von –40 bis +85 °C im Betrieb und der Prozessor mit mindestens sieben Jahren Verfügbarkeit eignet sich auch für den industriellen Einsatz.

Made in Italy

Auch die italienische Firma Seco hat Qseven-Module im Angebot. Ähnlich wie bei Congatec gibt es auch hier ein i.MX6-Modul, dessen Temperaturbereich allerdings nur bis +60 °C (statt +85 °C) angegeben wird, und als Betriebssystem wird nur Linux unterstützt. Interessanter sind da schon die µQseven-Module mit Intel Atom E38xx (Bild 2), das sind Bay-Trail-Atom-Prozessoren, die es in Single- und Dual-Core-Ausführung gibt. Der Speicher ist hier mit bis zu 4 GB wesentlich reichlicher bemessen, denn diese Module zielen auf die Verfechter des Windows-Betriebssystems und tatsächlich laufen auf der Plattform auch die voll ausgebauten Windows-7- und Windows-8-Systeme in der Office- und Embedded-Version sowie Windows Embedded Compact 7. Ein weiterer Punkt, der für diese Module spricht, ist der moderne DisplayPort als Grafik-Schnittstelle. Allerdings ist auch ein LVDS-Anschluss vorhanden. Die PC-üblichen Schnittstellen sind dank x86-Architektur alle vorhanden, aber dafür muss man auf ein CAN-Interface verzichten, das alle anderen hier erwähnten µQseven-Module haben.