Porównanie rozwiązań SBC i COM na przykładzie najnowszych produktów firmy Aaeon

Fot. 1. Jednostka COM-SKHB6

Z SBC zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym, spotykamy się często. Z kolei rozwiązania typu COM (mimo że faktycznie COM jest szczególnym typem SBC) są rzadziej spotykane. Wynika to ze specyfiki tego typu rozwiązań. Można powiedzieć, że COM wypełnia lukę między w pełni funkcjonalnym komputerem (jak płyta główna) a mikrokontrolerem.

Rozwiązania COM bazują na mikroprocesorze i pamięci RAM, kontrolerach wejść/wyjść na jednej płytce drukowanej oraz innym, niezbędnym obwodom zbliżającym funkcjonalnie COM do komputera. Główna różnica między COM i SBC polega na tym, że w przypadku tego pierwszego nie mamy przypisanych wyjść (złączy) do podłączenia konkretnych urządzeń, jak np. USB, COM, PS/2, SATA, wyjścia wideo, audio itp. Do ich wyprowadzenia 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 są o wiele większe możliwości dostosowania takiego rozwiązania do konkretnej aplikacji embedded, w której konstruktor zmaga się z licznymi ograniczeniami, jak ograniczona przestrzeń, powtarzalność pewnej architektury, wykorzystanie konkretnych interfejsów wejścia/wyjścia. Ponadto COM pozwala na wprowadzenie modularności. Można na przykład wykorzystać jedną kartę COM i zależnie od potrzeb zastosować ją w kilku różnych płytach bazowych.

Nie ma też przeszkód w jej wykorzystaniu, gdy konieczne jest zwiększenie mocy obliczeniowej i pamięci operacyjnej przy zachowaniu istniejącej architektury. Podobnie w tej sytuacji modularna charakterystyka umożliwia nam wymianę jedynie jednostki 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 komputerem COM i płytą bazową.

Komputery COM firmy Aaeon

Fot. 2. Komputer SBC 3,5" GENE-APL5

Jednym z czołowych producentów płytek COM jest firma Aaeon, która może pochwalić się takimi produktami jak:

COM-SKHB6 - zbudowany na bazie COM Express Basic Type 6 (125×95 mm), oparty na procesorze Intel Core szóstej generacji i "uzbrojony" w chipset Intel z serii 100 umożliwiający rozszerzenie pamięci do 32 GB. Ponadto COM-SKHB6 udostępnia interfejsy: gigabit Ethernet ×1, 18/24-bit dwukanałowy LVDS LCD/eDP, DDI ×2 (do 3), VGA, High SATA ×4, HD audio, USB 2.0 ×8, USB 3.0 ×4, GPIO 8-bit, PCI-Express ×8, PCIe. Moduł obsługuje technologię Intel Advanced Management (iAMT). Dzięki powyższym cechom COM-SKHB6 jest w stanie zapewnić najwyższe wsparcie dla najbardziej wymagających wydajnościowo aplikacji przemysłowych.

NanoCOM-SKU - to komputer na bazie COM Express Type 10, oparty na procesorze Intel Core szóstej generacji. Charakteryzuje się małymi wymiarami 84×55 mm (są to wymiary przeciętnej wizytówki). Ma pamięć RAM 4 GB DDR4 i pobiera moc na poziomie 18 W na pełnym obciążeniu. Ponadto, NanoCOM-SKU pracuje w rozszerzonym zakresie temperatur i udostępnia interfejsy: gigabit Ethernet, 18-/24-bitowy jednokanałowy LVDS LCDs/eDP, DDI, HD audio, USB 2.0 ×8, SATA ×2, USB 3.0 ×2, PCI-Express ×4, GPIO ×8, SMbus, I²C oraz LPC.

Komputery SBC Aaeon

Fot. 3. Płyta mini-ITX EMB-Q170B

Jeżeli potrzebne są bardziej typowe rozwiązania, bez specjalnych złączy i w aplikacji nie ma ograniczeń co do miejsca, warto zainteresować się komputerami SBC. W tym przypadku nie ma konieczności tworzenia płyty bazowej, co jest sporym ułatwieniem. 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 złączy 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:

GENE-KBU6 - wchodząca właśnie do produkcji płyta 3,5-calowa, oparta na wydajnym procesorze Intel U Core i7-7600 U - siódmej generacji. Obsługuje pamięć operacyjną do 16 GB 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 ma także DVI, CRT/DP, 18-/24-bit Dual-Channel LVDS, 2CH Audio, SATA III i mSATA. Wspiera 8-bitowy digital I/O, USB 2.0 ×2 , USB 3.0 ×4. Są porty COM ×4 (RS-232 ×1, RS-232/422/485 ×3), slot Mini Card, TPM (opcja), SIM a nawet 4-/5-/8-przewodowy kontroler rezystancyjnego ekranu dotykowego.

EMB-Q170B to płyta mini-ITX pod procesory Intel Core szóstej generacji obsługująca do 32 GB pamięci DDR4 na dwóch gniazdach DIMM. Oferuje dużą liczbę wyprowadzonych portów, między innymi M.2 i PCIe 2.0. Dodatkowo, płyta ma możliwość wyświetlania trzech niezależnych obrazów poprzez: eDP, LVDS, combo connector, eDP/LVDS, DP. Jest też Intel LAN 219LM for vPro, 211AT, slot M.2 oraz PCI Express ×1.

PICO-APL1 - płyta Pico-ITX oparta na procesorach Intela Atom E3900, N4200, N3350 z pamięcią do 8 GB DDR3L. Jest to jedna z najmniejszych płyt, przy relatywnie dużej liczbie wyprowadzonych portów. Opcjonalnie, prócz niewielkich rozmiarów zawiera port BIO umożliwiający dołożenie karty rozszerzeń. Dodatkowo dostępne są 18-/24-bit dwukanałowy LVDS LCD (opcja), HDMI 3840×2160 (4K×2K), SATA 3.0, mSATA, gigabit Ethernet, USB 3.0 ×2, USB 2.0, RS-232, RS-232/422/48 (opcja, z wykorzystaniem kabla). Całość uzupełniają złącza Mini-Card (Half-Size), Digital I/O 4-bit i wspomniany BIO.

GENE-APL5 - płyta 3,5" oparta na procesorze Intel Pentium N4200/Celeron N3350. Obsługuje do 8 GB pamięci DDR3L. Prócz standardowych portów dostępna jest wersja z dwoma portami LVDS, co umożliwia podłączenie dwóch monitorów (często stosowane w Digital Signage). Dodatkowo płyta ma VGA/LVDS/LVDS2 (opcja: HDMI co-layout z LVDS2), 2CH Audio, SATA III, 8-bitowe Digital I/O, USB 2.0 ×4, USB 3.0 ×2, COM ×4. Są sloty Mini Card (Half size), mSATA (Full size). Całość uzupełnia 4-/5-/8-przewodowy kontroler rezystancyjnego ekranu dotykowego (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.

Piotr Pływacz
CSI Sp. J.
www.csi.pl