Embedded-Mainboards Zwischen Industrial und Consumer

Consumer-Anwendungen beeinflussen Embedded-Technologien immer stärker und immer schneller – und das nicht nur bei der Bedienung mit Multitouch und Gesten. Auch Mainboard-Hersteller müssen sich steigenden Anforderungen an Funktionsumfang und Preis stellen. Dadurch ist ein neuer Markt entstanden.

von Mario Klug, Product Sales Manager bei Rutronik.

Der Spagat zwischen einem wachsenden Umfang innovativer Funktionen und günstigem Preis zählt derzeit zu den schwersten Übungen für Hersteller von Embedded-Boards. Aus dieser Situation heraus etabliert sich zunehmend ein neuer Markt zwischen Industrial und Consumer, der je nach Hersteller »Professional Consumer«, »Light Industrial« oder semiindustriell genannt wird. Die Boards dieser Kategorie zeichnen sich verglichen mit Consumer-Modellen durch eine verlängerte Verfügbarkeit von bis zu drei Jahren und einige zusätzliche Industrie-Features aus.

Damit erfüllen sie zwar nicht die womöglich strengen kundenspezifischen Anforderungen spezieller Industrieapplikationen, doch für viele Anwendungen sind sie vollkommen ausreichend. Dazu zählen etwa Ticket- und Verkaufsmaschinen (POI/POS-Systeme), Video-Überwachungssysteme, aber auch viele medizinische Anwendungen. Letztere werden häufig zum Industriebereich gezählt, da sie aufgrund besonders hoher Kosten für Redesigns und Nachzertifizierungen eine lange Verfügbarkeit von bis zu fünf Jahren und mehr fordern. Doch ihre relativ geringen Ansprüche an Robustheit, zum Beispiel Sicherheit gegen Vandalismus oder den Temperaturbereich, erfüllen meist auch Consumer-Produkte.

Die verglichen mit reinen Industrie-Mainboards geringeren Features und größeren Stückzahlen der semiindustriellen Modelle sorgen für ein attraktiveres Preisgefüge. Da sie meist von klassischen Industrie- oder Embedded-Herstellern angeboten werden, erhalten Kunden technischen Support, und die Hersteller verfügen über die notwendigen PCN- (Product Change Notification) und EOL-Prozesse (End of Life) und ein durchgängiges RMA-Handling (Return Material Authorization). Das ist bei Herstellern aus dem Consumer-Markt nicht der Fall.

Drei-Säulen-Strategie

Bereits seit einigen Jahren verfolgt Fujitsu, dessen Mainboards bei Rutronik zu haben sind, diesen dreigeteilten Ansatz, denn das Unternehmen hat sein Mainboard-Portfolio in die drei Segmente Classic-Desktop, Extended-Lifecycle und Industrial unterteilt. Die Classic-Desktop-Produkte sind auf Standard-Office-Anwendungen ausgelegt, haben einen Lebenszyklus von bis zu 24 Monaten und sind zu sehr attraktiven Preisen erhältlich. Die Industriemainboards vereinen alle Merkmale, die ein Mainboard für anspruchsvolle Industrieapplikationen haben sollte, darunter 24/7-Betrieb, erweiterter Temperaturbereich und hohe Robustheit, mächtige Softwaretools, eine umfassende Dokumentation sowie Langzeitverfügbarkeit von bis zu fünf Jahren mit spezifischem Lifecycle-Management, stringenter Versionskontrolle und speziellen Werkzeugen für Forschung und Entwicklung, Produktion und Test sowie Service und Diagnose.

Durch seine Fertigung in Augsburg und den Einsatz der Boards in leicht veränderter Form in den hauseigenen Systemen, kann Fujitsu seine Boards zu einem recht interessanten Preis/Leistungs-Verhältnis anbieten. So ist die RMA-Quote der Modelle auch erstaunlich gering, sie beträgt gerade einmal 0,2%. Dafür sorgen auch ein logischer Funktionstest, eine elektrische Prüfung durch Messung (ICT) und ein automatischer optischer Test (AOI), die jedes einzelne Board durchläuft.

Liegen diese reinen Industriemainboards über dem geforderten Kostenrahmen oder stellt die Applikation nicht so hohe Anforderungen, sind die Extended-Lifecycle-Boards die bessere Wahl. Neben der verlängerten Verfügbarkeit von bis zu drei Jahren und einem erweiterten Temperaturbereich von bis zu +50 °C verfügen sie über eine Reihe semiindustrieller Merkmale. Flaggschiff dieses Segments ist das »D3128-B« (Bild 1), das auf Intels »C602«-Chipsatz basiert und die »Xeon«-Familien »Sandy Bridge E5-26xx« und »Ivy Bridge E5-16xx« des Prozessorherstellers unterstützt. Zudem kann es über iAMT 7.1 verwaltet werden. Es verfügt über eine Vier-Kanal-DDR3-Speicherschnittstelle mit Fehlerkorrekturmechanismen (ECC) für bis zu 128 GByte. Onboard finden sich zwei PCIe-x16-Schnittstellen der dritten Generation, 5.1-Mehrkanal-Audio, USB 2.0 und USB 3.0, Gigabit-Ethernet mit Unterstützung von iAMT 7.1/vPro, Serial ATA III und RAID, ein Trusted-Platform-Module von Infineon, ein Watchdog und – als Upgrade-Option – SAS Gen II.