Embedded Computing
CoMs im Vergleich (Teil 2)
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
SMARC und Qseven
SMARC (Smart Mobility ARChitecture) beschreibt vielseitige Computermodule mit kleinem Formfaktor und richtet sich an Anwendungen, die wenig Strom, niedrige Kosten und hohe Rechenleistung erfordern. Üblicherweise verwenden diese Module-SoCs (System on Chips) mit Rechenkernen der Firma Arm. Sie ähneln den Prozessoren, die in Tablets oder Smartphones zum Einsatz kommen. Alternative Low-Power-SoCs und -CPUs, beispielsweise tablet-orientierte x86-Chips, eignen sich ebenfalls dafür (Bild 1). Die Leistungsaufnahme des Moduls liegt typischerweise unter 6 W, obwohl Designs bis zu etwa 15 W möglich sind. Der Standard definiert zwei Größen: SMARC small mit 82 mm × 50 mm und SMARC large mit 82 mm × 80 mm (Bild 2).
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Die Module kommen bevorzugt für tragbare und stationäre Embedded-Systeme zum Einsatz. Die Core-CPU und deren Beschaltung, einschließlich DRAM, Boot-Flash, Power Sequencing, CPU-Netzteile, Gb-Ethernet und zweikanaliger LVDS-Display-Sender sind auf dem Modul implementiert. Die Module werden mit anwendungsspezifischen Carrier-Boards verwendet, die weitere Funktionen wie Audio-CODECs, Touch-Controller, drahtlose Geräte usw. implementieren. Der modulare Ansatz ermöglicht Skalierbarkeit, schnelle Time-to-Market und Upgrades bei gleichzeitig niedrigen Kosten, geringem Stromverbrauch und geringer physikalischer Größe.
Das Qseven-Konzept basiert auf der Idee eines handelsüblichen, herstellerunabhängigen Single-Board-Computers, der alle Kernkomponenten eines PCs integriert und auf einem anwendungsspezifischen Trägerboard vereint. Qseven-Module haben einen standardisierten Formfaktor von 70 mm × 70 mm bzw. 40 mm × 70 mm bei µQseven (Bild 3) und spezifizierte Pinbelegungen auf Basis des leistungsstarken MXM-Systemsteckverbinders – unabhängig vom Steckerhersteller.
Das Qseven-Modul stellt die funktionalen Anforderungen an eine Embedded-Anwendung. Diese Funktionen umfassen unter anderem Grafik, Sound, Massenspeicher, Netzwerk und mehrere USB-Ports. Ein einzelner MXM-Stecker stellt die Baseboard-Schnittstelle zur Verfügung, um alle I/O-Signale zum und vom Qseven-Modul zu übertragen. Dieser Stecker ist ein bekannter und bewährter Schnittstellenstecker für sehr schnelle Signale und kommt daher häufig für PCIe-Grafikkarten in Notebooks vor. Das Trägerboard kann somit alle erforderlichen Schnittstellenanschlüsse für die Anbindung des Systems an die anwendungsspezifische Peripherie bereitstellen.
Durch diese Vielseitigkeit lassen sich Trägerboard und Gehäuse sehr flexibel gestalten. Dies führt zu einem zuverlässigeren Produkt und vereinfacht gleichzeitig die Systemintegration. Am wichtigsten ist, dass Qseven-Anwendungen skalierbar sind. Das bedeutet, dass nach der Entwicklung eines Produkts die Möglichkeit besteht, die Produktpalette durch den Einsatz verschiedener Qseven-Module der gleichen Leistungsklasse zu diversifizieren. Qseven-Module sind so ausgelegt, dass sie Lösungen bestehend aus CPU und Chipsatz eine Leistungsaufnahme von 12 W nicht überschreiten sollten.
Auch wenn SMARC der aktuellere Standard ist, ersetzt dieser Qseven nicht. Mit 230 Pins und somit 84 Pins weniger als SMARC ist Qseven die geeignetere Wahl für kleine Low-Power-Lösungen; daher stellt Qseven eine preisgünstigere Option zu den SMARC-Modulen dar. Des Weiteren ist Qseven ein bewährter Standard im Embedded-Bereich und ist weiterhin der bessere Kandidat für kostengünstigere Anwendungen. SMARC eignet sich dagegen aufgrund seiner Fläche für leistungsfähigere Prozessoren und immer dann, wenn besonders viel Peripherie bzw. Add-ons wie WLAN anzubinden ist. Außerdem bietet SMARC weitere Schnittstellen, die Qseven nicht bieten kann. Dazu gehören Kameraschnittstellen, SDIO, parallel LCD usw.
- CoMs im Vergleich (Teil 2)
- SMARC und Qseven
- COM Express und COM HPE
- Welches CoM-Format ist das Richtige für mich?
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