Å velge riktig Computer-on-Module-standard: Din guide er ytelsesklasse

Hvis du ser tilbake over de siste to tiårene, var det en broket samling av alternativer i de tidlige dagene for det som heter Computer-on-Modules, eller data(maskin)moduler. Til å begynne med prøvde mange produsenter å etablere konseptet sitt på markedet og skille seg ut ved å differensiere formfaktoren. Men å gå alene var vanskelig i et marked som fortsatt var ungt og hadde mange mindre aktører. Kunder krevde ensartede standarder for å få større designsikkerhet og ha alternative kilder. Dette førte til dannelsen av små allianser og konsortier for å etablere individuelle formfaktorer som DIMM-PC eller ETX. Men for å etablere full aksept hos brukerne, resulterte innsatsen til slutt i utviklingen av uavhengige standarder, som nå er vert for standardiseringsorganene PICMG og SGET. Dette gjorde valget av passende standard mye enklere.

Bortskjemt for valg

Likevel, det er fortsatt et fargerikt utvalg av formfaktorstandarder i dag som følge av den teknologiske utviklingen. Ser vi bare på klientsystemer med integrert grafikkstøtte, spenner valget fra Qseven, µQseven og SMARC til COM Express Basic, Compact og Mini i Type 6, samt COM Express Basic, Compact og COM-HPC i Mini, størrelse A, B og C. I tillegg finnes det COM Express i Type 7 og COM-HPC i størrelse D og E som «hodeløse» systemer for innvevd- og kantserverdesign.

Utviklere har derfor en rekke alternativer i dag hvis de ønsker å bruke en applikasjonsklar plug-in Computer- on-Module for sine dedikerte systemer. Alternativt kalt Server-on- Modules eller Client-on-Modules, hvor Arm-prosessorverdenen vanligvis snakker om System-on-Modules, står alle disse begrepene for det samme prinsippet: Databehandlingskjernen kommer som en oppstartbar komponent med full programvarestøtte for alle grensesnitt spesifisert i standarden. Med passende evalueringskort kan utviklere umiddelbart implementere applikasjonen sin, mens det dedikerte bærekortet og systemintegrasjonen utvikles parallelt. Dette er enklere sammenlignet med fullstendig tilpasset design, siden standardens designguider gir mange verdifulle forslag og et rikt økosystem av IP og komponenter er tilgjengelig hyllevare (Commercial Off-The-Shelf - COTS).

COM-HPC vil dominere høyytelsesklassene

Kvalen for valg i dag er imidlertid begrenset. Den nye COM-HPC-standarden fra PICMG spesifiserer et enormt bredt økosystem som fullstendig vil dominere neste generasjon av høyytelses innvevde- og kantdatabehandlings-applikasjoner. Nye høy-ende design av enhver form bør derfor stole på COM-HPC, uansett om det gjelder dedikerte høyytelses kantservere eller kantklienter. Som en forgjengerstandard anbefales COM Express kun for eksisterende design for å spare NRE-investeringer når høyere ytelse ikke er nødvendig. Ellers gir den nylig introduserte COM-HPC Mini-standarden en svært effektiv migreringsvei for COM Express Compact-design, som ikke tidligere var tilgjengelig.

Med målene 95x120 mm (11 400 mm²) og som tidligere var den minste COM-HPC-standarden, var COM-HPC størrelse A fortsatt nesten 32 % større enn COM Express Compact, som måler 95x95 mm (9 025 mm²). Fra et fotavtrykkssynspunkt er det 25 mm for bredt til å migrere eksisterende COM Express-design til COM-HPC. Siden COM Express Compact er den mest utbredte COM Express-formfaktoren, og for tiden er det bare høy-ende-versjonen som bruker den enda større COM Express Basic-formfaktoren, sto mange utviklere overfor betydelige utfordringer – om enn kun med hensyn til systemdesigndimensjoner. Men mindre størrelse vil alltid passe. Det er derfor COM-HPC Mini med sine 95x70 mm er en virkelig befrier, og åpner helt nye perspektiver for spesielt de mange ultrakompakte systemdesignene.

SMARC er forutbestemt for design med lav effekt og lav pris

Men kan COM-HPC virkelig dekke alt? I teorien er svaret ja. Men virkeligheten ser annerledes ut fordi foruten PICMG, er det også SGET- standardene, som først og fremst retter seg mot laveffektsprosessering. Blant SGET-standardene er SMARC ofte prioritert fremfor Qseven fordi konnektoren er nyere, pinnetallet er større og formfaktoren er mindre. Imidlertid er design som bruker kantkonnektoren, enten Qseven eller SMARC, alltid rimeligere enn de som bruker PICMG-standarden. Forventningen er derfor at design med små formfaktorer og laveffekt- prosessorer vil foretrekke denne standarden, og at COM-HPC Mini egentlig ikke vil kunne trenge helt inn i dette markedssegmentet. Likevel er enhver applikasjon som krever høy ytelse i en liten formfaktor bedre med COM-HPC Mini. Å velge riktig formfaktor har derfor blitt mye enklere. Bare når det gjelder å velge mellom SMARC og COM-HPC Mini er ting vanskeligere. Men i tilfeller der sluttproduktet krever en laveffekts- eller lavkostnadsdesign i stedet for kompakt høy ytelse, er designbeslutningen også enkel. Og når det gjelder standarder, er én ting sikkert: Fellesskapet for innvevde systemer vil fortsette å støtte hele spekteret av tilgjengelige standarder. Så nye design er godt tjent med enten COM-HPC eller SMARC.

Hva er forskjellen mellom COM-HPC og COM Express? Se denne videoen under: