Neues CPU-Board-Konzept
Hochzeit von SoM und SBC
Bislang mussten sich Entwickler entscheiden: Teure und flexible System on Modules (SoM) inklusive Baseboards nehmen oder günstige, jedoch weniger flexible Single Board Computer (SBC). Keith & Koep möchte das ändern und Entwickler nicht länger vor die Wahl stellen. Lesen Sie hier, ob es gelungen ist
Die Einsatzgebiete von System on Modules (SoMs) sind vielfältig. Eingesetzt werden sie beispielsweise in Touch Panel HMIs, bei Thin Clients, Point of Sales (PoS)- und IoT-Geräten, Verkaufsautomaten oder medizinischen Geräten. Beim Entwickeln herkömmlicher SoMs greifen Entwickler in der Regel auf fertige Baseboards zurück. Sie sind allerdings in der Regel komplex und relativ hochpreisig, weil Entwickler mit ihnen viele Anwendungsfälle abbilden können. Verfügbare Standard-Baseboards dienen dabei vorrangig zum Evaluieren von Projekten mit kleinen Stückzahlen.
Sollen Entwickler die Kosten für das Gesamtprodukt senken, ist in der Regel ein spezielles Board zu entwickeln, das lediglich über die Schnittstellen verfügt, die der Kunde für seinen individuellen Anwendungsfall benötigt. Das verursacht Entwicklungskosten, da viele Elemente, zum Beispiel das Netzteil oder die benötigten Schnittstellen, neu zu gestalten sind. Es gilt also immer abzuwägen, ob Entwickler unter Berücksichtigen des Kosten- und Zeitfaktors ein kundenspezifisches Board entwickeln oder besser ein Standard-Baseboard verwenden. Bei den Embedded-Spezialisten von Keith & Koep führen die Überlegungen dazu, ein modulares Board zu entwickeln, das kein zusätzliches Baseboard benötigt und sofort einsatzbereit ist.
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| Liste aller Komponenten des SBCSOM: |
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System-on-Modules oder Single Board Computer?
Mit der SoM-Technik wird die Idee umgesetzt, in einem Embedded-System wiederkehrende Kernelemente auf dem CPU-Modul bereitzustellen und somit den Aufwand des Hardwaredesigns auf Kundenseite zu reduzieren. So beinhaltet das verbleibende Hardwaredesign des Kunden lediglich die Schnittstellenanbindungen – die Systeme kennzeichnet eine hohe Designflexibilität, ein hochdichter Kern sowie eine komplexen Leiterplatte mit Erweiterungsfläche.
Hiermit lassen sich Entwicklungszeiten deutlich verkürzen und eine schnellere »Time-to-Market« realisieren. SoMs sind leicht testbar und das Modul inklusive Software ist im Feld schnell austauschbar. Hierbei wird die Produktlebensdauer des Gerätedesigns mit der Möglichkeit der Modul-Upgrades kostengünstig verlängert. Allerdings sind bei SoM-Designs immer zwei Leiterplatten nötig.
Ein Single Board Computer (SBC) besteht aus einer Leiterplatte mit den gängigen Komponenten, einschließlich Mikroprozessor, Eingabe/Ausgabe (E/A), Netzteil sowie Speicher. So ist ein hoher Optimierungsgrad möglich – beispielsweise bezogen auf nötige Tests. Weil das Design eines SBC zeitaufwendig ist und vorgefertigte Produkte meist universell auszulegen und zu entwickeln sind, ist der Einsatz lediglich in bestimmten Fällen sinnvoll. Das lohnt sich typischerweise, wenn die geforderten Schnittstellen bereits grundlegend passen und kein besonderer Anspruch auf die Größe der Leiterplatte vorliegen. In diesen Fällen können SBCs preislich sowie in Bezug auf die Risiken beim Entwickeln eine gute Wahl sein. Individuell entwickelte SBCs lohnen sich erst bei hohen Stückzahlen. Ein wesentlicher Nachteil von Single Board Computern ist außerdem, dass kein produktbasiertes Technik-Upgrade möglich ist.
Lücke zwischen SBC und SoM schließen
Aus den oben genannten Gründen haben die Embedded-Spezialisten von Keith & Koep, ein Unternehmen der Garz & Fricke Group, nach einer Möglichkeit gesucht, die Lücke zwischen SBC und SoM zu schließen. Mit dem »SBCSOM« ist ihnen das gelungen.
Sie haben eine modulare Anwendung entwickelt, die mit allen wesentlichen Komponenten und Schnittstellen ausgestattet ist sowie mit geringem Aufwand individuell angepasst werden kann. Ein Vorteil gegenüber klassischen SoMs liegt darin, dass es kein zusätzliches Baseboard benötigt und sofort einsatzbereit ist. Das kann je nach Anforderung Zeit und Kosten beim Entwickeln, bei Tests und bei der Produktion sparen.
Das SBCSOM ist beliebig erweiterbar – Entwickler können es mit vielen Komponenten nachrüsten oder ergänzen. Kundenspezifische Erweiterungen des Grundmoduls sind leicht zu entwickeln und im fertigen Gerät einfach auszutauschen. Zu den Komponenten und Schnittstellen des SBCOM gehören unter anderem
Ein spezielles Evaluation Kit ermöglicht es, mit der Softwareentwicklung sofort zu starten, selbst wenn das endgültige Hardwaredesign noch nicht feststeht. Es besteht aus einem sieben Zoll großen IPS-Display sowie einem Erweiterungs-Board, welches über einen USB-Hub mit zwei USB-Anschlüssen und einem zusätzlichen Ethernet Port (100 Mbit) verfügt.
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- Das SBCSOM einfach erweitern
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