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Formfaktor, Prozessor, Betriebssystem

Entwicklers Favorites

10. Mai 2021, 07:30 Uhr   |  Tobias Schlichtmeier

Entwicklers Favorites
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Im Herbst führte die Elektronik zusammen mit dem Embedded-Spezialisten Advantech eine Marktstudie durch. Ziel war es, die Embedded-Branche umfassend zu durchleuchten. Einige Ergebnisse fassen wir hier zusammen.

Was treibt die Embedded-Branche um? Welche Hersteller von Computer-on-Modules (CoMs) sind führend und auf welche Trends setzen Entwickler? Diese Fragen und einige mehr stellte die Elektronik-Redaktion der Branche im vergangenen Jahr im Zuge einer Leserumfrage. Hierbei wurden die Themengebiete Embedded-System­entwicklung, Industrie-PCs sowie kundenspezifische Designs abgedeckt. Auf welche Hersteller, Formfaktoren sowie Prozessoren Entwickler setzen, und ob sie ihre Entwicklung an Dienstleister auslagern, wird im Beitrag erläutert.

Auswahl CoMs und SBCs
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Bild 1. Auswahlkriterien für CoMs und SBCs.

Formfaktor – die Qual der Wahl

Für eine schnelle Systementwicklung vertrauen Embedded-Entwickler gerne fertigen Computermodulen oder Single-Board-Computern (SBCs). Hierbei können sie auf eine große Auswahl an Herstellern, Formfaktoren und Leistungsbereichen zurückgreifen. Deshalb stellten wir die Frage nach den Auswahlkriterien für CoMs und SBCs. Das Ergebnis: Entwicklern sind Preis, Qualität und Schnittstellen/Konnek­tivität am wichtigsten bei der Wahl der Module. Wichtig sind ihnen außerdem, wie lange ein Modul verfügbar ist, welcher Prozessor eingesetzt wurde und wie hoch die Leistungsaufnahme ist (Bild 1).

Bei den Formfaktoren hat ein Entwickler oft die Qual der Wahl – SMARC, COM oder Qseven? Gerade im wachsenden Bereich Edge Computing rückt außerdem COM-HPC immer mehr in den Fokus. Jedoch setzt die große Mehrheit – knapp 30 Prozent – auf COM-Express, gefolgt von PC/104, 104-Express oder 104-Plus. SMARC landet mit acht Prozent auf dem dritten Platz, COM-HPC erreicht bereits 5,4 Prozent, wird allerdings in den nächsten Jahren weiter zulegen. Bei den SBCs sind kundenspezifische Designs am stärksten nachgefragt (etwa 30 Prozent), gefolgt von den Formfaktoren Mini-ITX (26,1 Prozent) sowie 3,5 Zoll (12,5 Prozent).

Kriterien Prozessoren
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Bild 2. Kriterien für die Wahl eines Prozessors.

Prozessor: AMD versus Intel

Hat sich der Entwickler für einen Formfaktor entschieden, stellt sich noch die Frage nach dem richtigen Prozessor. Meist lautet sie: AMD oder Intel? Hier liefert unsere Umfrage keine eindeutige Antwort – AMD liegt bei der Beliebtheit mit 66 Prozent knapp vor Intel mit 62 Prozent. Andere Chip-Hersteller wie Infineon, Nvidia oder Qualcomm liegen bei etwa 40 Prozent – hierbei ist zu beachten, dass Mehrfachnennungen möglich waren. Es gibt also keinen klaren Sieger, jedoch führen AMD und Intel das Feld an.

Ähnlich sieht es bei den Kriterien für die Wahl eines Prozessors aus (Bild 2), auch hier sind die Antworten recht gleichmäßig verteilt. Am ehesten entscheiden Entwickler die Prozessorwahl aufgrund von Kosten, Architektur sowie Erfahrungen aus abgeschlossenen Projekten. Andere Auswahlkriterien wie  Betriebssystemunterstützung oder verwendeter Chipsatz scheinen weniger bedeutend zu sein. Die Dominanz von AMD und Intel spiegelt sich auch in der Realität wider: 34 Prozent der Entwickler setzen auf Chips von Intel und knapp 27 Prozent auf die Prozessoren von AMD. Prozessoren anderer Hersteller bekommen wesentlich weniger Aufmerksamkeit am Markt.

Anders sieht es bei der Rechnerarchitektur aus: Arm ist mit knapp 50 Prozent die am häufigsten eingesetzte Architektur vor x86 mit knapp 30 Prozent. Andere Architekturen wie RISC-V oder MIPS spielen derzeit kaum eine Rolle im Embedded-Markt. Außerdem planen einige Entwickler auf eine andere Architektur umzusteigen, Gründe für einen Wechsel zu Arm ist das bessere Ökosystem, bei einem Verbleib bei x86 sind die guten Erfahrungen mit x86 ausschlaggebend.

Debugging-Tools
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Bild 3. Das Debugging-Tool IDE von Eclipse wird am stärksten nachgefragt.

Schnittstellen und Debugging

Abgerundet wird eine Hardwareentwicklung durch die vorhandenen Schnittstellen. Dabei hat der Entwickler ebenso die Qual der Wahl. Folgende Schnittstellen sind für Embedded-Module am relevantesten: USB (inkl. USB-C); I2C; Gigabit-Ethernet; UART; GPIO; SPI; CAN sowie HDMI.

Doch nicht allein kabelgebundene Schnittstellen machen ein gutes Embedded-System aus – hierfür braucht es ebenso Wireless-Technik. WiFi und Bluetooth sind mit Abstand am wichtigsten, LTE oder NFC benötigen Entwickler dagegen kaum.

Zu guter Letzt ist ein Embedded-System nach erfolgreicher Implementierung zu testen. Im Bereich Debugging gibt es eine große Zahl an Anbietern von Tools. Jedoch zeigt sich, dass die IDE von Eclipse mit 24,5 Prozent am stärksten nachgefragt wird (Bild 3). Trace 32, Codesys und ULink folgen auf den weiteren Plätzen. Einen Wettbewerbsvorteil durch das jeweils eingesetzteDebugging-Tool sehen immerhin 17 Prozent der Entwickler.

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