Odločitev o uporabi funkcionalno optimizirane osnovne plošče z vtičnimi enotami ali rešitve po meri še ni bila nikoli tako zahtevna. Trg je razdeljen na enote s procesorji x86 in ARM – vsaka družina ima svoje posebne prednosti ter zahteve za potrebne osnovne plošče.
Narediti ali kupiti?
Popolnoma interni razvoj, vključno z procesorskimi enotami, je bistveno bolj zapleten in zato bistveno bolj obširen ter drag kot rešitve z osnovno ploščo in vtičnimi enotami. Za dostop do vmesnikov enot navadno zadošča že tiskano vezje z le nekaj plastmi, kar zmanjša kompleksnost in ceno.
Rešitve po meri
Pri rešitvah, ki so v celoti izdelane po meri, nista pomembni le velikost in kompleksnost aplikacij, ampak tudi položaji, količina in vrsta potrebnih priključkov. Odločitev v korist določenih priključkov pogosto igra pomembno vlogo pri projektiranju celotnega sistema in obvladovanju kablov. Zelo kompleksne so tudi zahteve za tehnologijo procesorja in njegovo potrebno zmogljivost. To zahteva rabo posebnih vmesnikov ali prilagojenih napajalnikov, ki jih je prav tako treba prilagoditi profilu potreb.
Ker se tako visoko specializirane plošče ponavadi načrtujejo za samo en način uporabe, jih je običajno mogoče stroškovno optimizirati že med načrtovanjem. Pri razvoju sistemov, ki morajo podpirati čim več načinov uporabe in zato zahtevajo številne različne vmesnike, je to mogoče le v manjši meri.
Na drugi strani pa so stroški razvoja za rešitve po meri izredno visoki – zahteva se veliko časa in obsežno znanje, zlasti na področju procesorjev ter ustreznih vmesnikov, strojne in programske inicializacije CPE, programov za zagonsko nalaganje ter gonilnikov za strojne vire. Nadzorovati je treba tudi razpoložljivost vseh jedrnih komponent in med načrtovanjem ustrezno upoštevati zastarelost. Potrebna je tudi zelo zapletena programska oprema za načrtovanje tiskanih vezij, ki omogoča nadzor impedance in ustvarjanje ter analiziranje večplastnih tiskanih vezij. Brezplačna orodja tega navadno več ne zmorejo. Ko so začetni prototipi načrtovani in izdelani za preizkušanje, jih je treba analizirati z napravami za meritve ter analize, na primer s spektralnimi analizatorji, analizatorji USB in CAN ter orodji za razhroščevanje ARM-DS5 in/ali strojno opremo DSTREAM. Vsemu temu bo treba, odvisno od zahtev aplikacije, dodati posebne instrumente za preizkušanje. Če boste plošče izdelovali sami, potrebujete še robote za nameščanje komponent SMD, ki zmorejo najmanj ohišja BGA z razmikom priključkov 0,5 mm.
Tako stroge zahteve pomenijo, da je lasten razvoj gospodaren le pri velikih proizvodnih količinah. Odvisno od dosegljive cene celotne rešitve so navadno potrebne količine več tisoč kosov.
Zasnove z računalniškimi enotami
V primerjavi s sistemi po meri odlikuje sisteme z računalniškimi enotami krajši čas do trga. Poleg dokaj dolge razpoložljivosti, ki odvisno od arhitekture procesorja znaša od 7 do 10 let, omogočajo tudi nadgradnje z menjavo enot, ki so priključene na strankino osnovno ploščo. Večjo zmogljivost lahko na primer dosežete tako, da enoto s procesorjem Intel Core i3™ zamenjate z enoto s procesorjem Intel Core i7™. Ker sta obe enoti člana družine x86, spremembe strojne opreme sploh ne bodo potrebne ali pa bodo zelo omejene. Proizvajalci enot ponujajo podporo pri vključitvi v lastne sisteme in pomagajo v primeru težav, tudi pri načrtovanju tiskanih vezij. Tak pristop zato združuje največjo možno prilagodljivost in široke možnosti spreminjanja.
Zasnova z računalniško enoto je bistveno manj zahtevna kot sistem po meri, saj imajo take enote že izvedeno večino najbolj kritičnih sistemov, tj. hitrih vodil in vmesnikov, odvisnih od procesorja, tako da se stranki s tem ni treba ukvarjati. Običajne vmesnike, npr. Ethernet, USB, GART, video itd., lahko dodate s precej malo dela.
Računalniške enote (Computer-on-Module) za ugnezdene sisteme
RUTRONIK, elektronski gradbeni elementi,
Podružnica v Ljubljani
Motnica 5, 1236 Trzin, Slovenia
Tel. +386 1 561 09-80
2016_SE243_26
