Porównanie rozwiązań SBC i COM na przykładzie najnowszych produktów firmy Aaeon

W ostatnich latach mogliśmy zaobserwować wzrost różnorodności produktów dedykowanych do aplikacji przemysłowych. Między innymi szczególnym zainteresowaniem cieszą się rozwiązania SBC (Single Board Computer) oraz COM (Computer on Module). Z SBC zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym, spotykamy się często. Z kolei rozwiązania typu COM (mimo, że COM jest szczególnym typem SBC) są rzadziej spotykane dla przeciętnego człowieka. Wynika to ze specyfiki tego typu rozwiązań. Można powiedzieć, że COM wypełnia lukę między w pełni funkcjonalnym komputerem (jak płyta główna), a mikrokontrolerem.

Struktura rozwiązania COM oparta jest na mikroprocesorze, pamięci RAM, kontrolerach wejść/wyjść na jednej płytce drukowanej oraz innym, niezbędnym cechom zbliżającym funkcjonalnie COM do komputera. Główna różnica między COM i SBC polega na tym, że w przypadku tego pierwszego nie mamy dedykowanych wyjść (złącz) do podłączenia konkretnych urządzeń, jak np. USB, COM, PS/2, SATA, wyjścia video, wyjścia audio, itp. Do wyprowadzenia takich wyjść wykorzystuje się tutaj płyty bazowe (carrier board), służące jako pasywne medium przeniesienia i podziału wszystkich tych sygnałów z pojedynczej magistrali na konkretne złącza na płycie bazowej.  Dzięki temu w komputerach COM mamy o wiele większe możliwości dostosowania takiego rozwiązania do konkretnej aplikacji embedded, w której spotykamy się z licznymi ograniczeniami, jak ograniczona przestrzeń, powtarzalność pewnej architektury, wykorzystanie konkretnych interfejsów wejścia/wyjścia.

Ponadto, COM pozwala na wprowadzenie modularności. Możemy, dla przykładu, wykorzystać jedną kartę COM i zależnie od potrzeb zastosować ten model w kilku różnych płytach bazowych. Nie ma też przeszkód w wykorzystaniu COM, gdy potrzebujemy zwiększyć moc obliczeniową i pamięć operacyjną przy zachowaniu obecnej architektury. Podobnie w tej sytuacji, modularna charakterystyka umożliwia nam wymianę jedynie karty COM. Takie rozwiązanie pozwala na elastyczne, szybkie i pewne dostosowanie rozwiązania pod szczególne wymogi środowiskowo-funkcjonalne, oczywiście przy założeniu, że utrzymany zostanie standard połączenia sygnałowego między modułem COM i płytą bazową.

Jednym z liderów rozwiązań COM na rynku jest firma AAEON, która może pochwalić się takimi produktami:

1. COM-SKHB6 – zbudowany na bazie COM Express Basic Type 6 (125mm x 95mm), oparty na procesorze Intel Core szóstej generacji i uzbrojony w chipset Intel z serii 100 umożliwiający rozszerzenie pamięci do 32GB. Ponadto, COM-SKHB6 wspiera sygnały: – Gigabit Ethernet x 1 – 18/24-bit Dual Channel LVDS LCD/eDP, DDI x 2 (up to 3), VGA, High SATA x 4- High Definition Audio Interface – USB2.0 x 8, USB3.0 x 4, GPIO 8-bit, PCI-Express (x1) x 8, PCIe (x16) x 1 – Obsługa technologii Intel® Advanced Management (iAMT). Dzięki powyższym cechom COM-SKHB6 jest w stanie zapewnić najwyższe wsparcie dla najbardziej wymagających wydajnościowo aplikacji przemysłowych.

2. NanoCOM-SKU – na bazie COM Express Type 10, oparty na procesorze Intel Core szóstej generacji. Charakteryzuje się miniaturowymi wymiarami 84 x 55 mm (wymiary przeciętnej wizytówki). Pamięć RAM 4GB DDR4. To wszystko przy poborze mocy na poziomie 18W na pełnym obciążeniu. Ponadto, NanoCOM-SKU pracuje w rozszerzonym zakresie temperatur i wspiera sygnały: – Gigabit Ethernet x 1 – 18/24-bit Single-Channel LVDS LCDs/eDP, DDIx1 – High Definition Audio Interface – SATA x 2 – USB3.0 x2, USB2.0 x 8 – PCI-Express (x1) x 4 – GPIO x 8, SMbus, I2C, LPC

Jeżeli potrzebujemy rozwiązań, które nie wymagają dodatkowych rozszerzeń do rozpoczęcia komunikacji po I/O, nie planowaliśmy użycia specjalnych złącz i nie mamy dużych restrykcji środowiskowych (np. mała przestrzeń), powinniśmy spojrzeć na rozwiązania SBC. Przy użyciu tego typu komputerów, nie musimy martwić się o takie problemy na etapie projektowania aplikacji, jak chociażby kompatybilność stworzonej przez nas płyty bazowej z zakupioną kartą COM. SBC to w pełni funkcjonalny komputer, który prócz wsparcia dla wszystkich magistral (jak w przypadku COM) gwarantuje również wyprowadzenie ich portów na front panel i/lub w postaci złącz na laminacie, gotowych do wpięcia urządzeń I/O. Ponadto, płyty te są w większości uzbrojone w gniazda DRAM, co daje możliwość prostej i taniej wymiany pamięci operacyjnej na inną (większą lub mniejszą).

Tutaj również firma Aaeon może pochwalić się ciekawymi rozwiązaniami:

1. GENE-KBU6 – wchodząca właśnie do masowej produkcji płyta 3,5”, oparta na wydajnym procesorze Intel U Core i7-7600U – siódmej generacji. Obsługuje pamięć operacyjną do 16GB DDR4. Oprócz standardowych interfejsów wspiera BIO (board-to-board I/O) umożliwiające wpięcie płyty córki jako dodatkowego rozszerzenia portów I/O (rozszerzając przykładowo Gigabit LAN, MiniCard, SIM lub dodatkowe porty COM). Płyta posiada także:- DVI, CRT/DP, 18/24-bit Dual-Channel LVDS- 2 CH Audio – SATA III x 1 & mSATA (wspólne dla half-size Mini-Card ustawiane w BIOS) – Wspiera 8-bit Digital I/O, USB 2.0 x 2 , USB 3.0 x 4 – COM x 4 (RS-232 x 1, RS-232/422/485 x 3) – Mini-Card Slot x 1 (Full size), TPM (opcja), SIM – Szeroki zakres napięcia wejściowego 9~36V lub stałe +12V (opcja) – 4/5/8-przewodowy kontroler rezystancyjnego ekranu dotykowego – BIO Connector for Daughter Board.

SBC i COM

2. EMB-Q170B – płyta mini-ITX, wspiera procesory Intel Core szóstej generacji i obsługuje do 32GB pamięci DDR4 na dwóch gniazdach DIMM. Oferuje dużą ilość wyprowadzonych portów, między innymi, M.2 i PCIe 2.0. Dodatkowo, płyta posiada: – Możliwość wyświetlania trzech niezależnych obrazów poprzez: eDP x 1, LVDS x 1, Combo Connector x 1, eDP/LVDS x 1, DP x 1 – Intel LAN 219LM for vPro x 1, 211AT x 1 – M.2 slot (E-key) x 1@top side, (M-key) x 1@bottom side – PCI-Express (x4) x 1

3. PICO-APL1 – płyta Pico-ITX. Płyta SBC oparta o procesory Intel® Atom™ E3900, Intel® N4200, N3350 z pamięcią do 8GB DDR3L. Jedna z najmniejszych płyt, przy relatywnie dużej ilości wyprowadzonych portów. Opcjonalnie, prócz niewielkich rozmiarów posiada port BIO umożliwiający dołożenie karty rozszerzeń. Dodatkowo, płyta posiada: – 18/24-bit Dual Channel LVDS LCD (opcja) – Możliwość wyświetlania trzech niezależnych obrazów (opcja) – HDMI 3840 x 2160 (4K x 2K) – SATA 3.0 x 1, mSATA (Full Size) x 1 – Intel® Gigabit Ethernet x 1, RJ-45 x1 – USB3.0 x 2, USB2.0 x 1 – RS-232 x 1, RS-232/422/485 x 1 (opcja, z wykorzystaniem kabla) – Mini-Card x 1 (Half-Size) – Digital I/O 4-bit – BIO (opcja).

SBC i COM

4. GENE-APL5 – płyta 3,5”. Oparta na procesorze Intel® Pentium® N4200/ Celeron® N3350. Obsługuje do 8GB pamięci DDR3L. Prócz standardowych portów dostępna jest rewizja płyty z dwoma portami LVDS, co umożliwia podłączenie dwóch (często stosowane w Digital Signage). Dodatkowo, płyta posiada: – VGA/LVDS/LVDS2 (opcja: HDMI co-layout z LVDS2) – 2 CH Audio, SATA III x 1 – Obsługa 8-bit Digital I/O , USB 2.0 x 4 , USB 3.0 x 2 , COM x 4 – Mini Card x 1 (Half size), mSATA x 1 (Full size) – DC 12V lub +9~19V (opcja), tryb AT/ATX – Obsługa TPM (opcja) – 4/5/8-przewodowy rezystancyjny ekran dotykowy (opcja).

Firma CSI jako dystrybutor rozwiązań COM oraz SBC zaprasza do kontaktu w celu przedstawienia pełnego wachlarza tych produktów, ich cech, zalet i wielu ciekawych funkcjonalności.