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 jak:

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.

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).

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.