Pobór mocy ciągle maleje

Nowe technologie w zakresie procesorów, zaawansowanie technologii półprzewodnikowej, coraz większe upakowanie bloków funkcjonalnych w ramach układu SoC przynoszą nie tylko mniejsze wymiary płytek z komputerami, ale także coraz mniejszy pobór mocy. W przypadku μQSeven o wymiarach 4×7 cm jest to maksymalnie 10 W, ale nie znaczy to, że ten komputer właśnie tyle pobiera.

Znaczenie przemysłowych pamięci Flash dla dostawców

Pamięci Flash to z reguły produkt zbyt specjalistyczny, aby firma mogła traktować go jako kluczowy dla biznesu. W większości przypadków pamięci takie sprzedają dostawcy komponentów przemysłowych, komputerów a także urządzeń komunikacyjnych i traktują je jako cenny dodatek do tego, aby móc klientowi zaoferować działającą całość. Taką równowagę można obserwować tutaj od lat i wydaje się, że dopiero upowszechnienie się aplikacji określanych jako Przemysł 4.0 może pomóc przemysłowym pamięciom zaistnieć w szerszej skali. Skoro koncepcja ta zakłada tworzenie rozproszonych instalacji pomiarowych, gromadzenie dużych ilości danych po to, aby dalej je przetwarzać i analizować, to logiczne jest, że pamięci Flash będą tutaj podstawowym nośnikiem danych z uwagi na niski pobór mocy, małe wymiary i niezawodność. Ich znaczenie na rynku musi znacząco wzrosnąć w ciągu najbliższych paru lat.

Generalnie podawanie mocy zasilającej w przypadku omawianych produktów zawsze dotyczy wartości maksymalnej, gdyż wykorzystywane techniki oszczędzania energii np. poprzez wyłączanie bloków nieużywanych lub ograniczanie taktowania powodują, że podczas realizacji typowych zadań pobór mocy jest ułamkiem wartości maksymalnej.

Coraz większa integracja

Z roku na rok komputery jednopłytkowe mają coraz mniejsze wymiary, ale też większe zasoby oraz moc obliczeniową. Jest to bezsprzecznie zasługa nowych technologii półprzewodnikowych, a więc procesów o coraz mniejszym wymiarze charakterystycznym lub metod układania jednego układu na drugim (PoP - Package over Package), po to aby ograniczyć miejsce zajmowane na płytce drukowanej.

Znaczenie poszczególnych kryteriów handlowych ofert w komputerach SBC

Zestawienie najważniejszych kryteriów składających się na ofertę handlową w zakresie komputerów jednopłytkowych można uznać za typowe dla rynku krajowego. Dwie pierwsze pozycje, a więc cena i parametry techniczne, zostały wskazane przez znakomitą większość pytanych, podobnie wysoko oceniono jakość i niezawodność. Tak jest prawie zawsze. Różnice dotyczą bardzo wysokiej pozycji długoterminowej dostępności produktu, która w przypadku innych produktów nie jest tak bardzo eksponowana w podobnych zestawieniach, to samo można powiedzieć o kompetencjach technicznych dostawcy i marce producenta. Innymi słowy, poza wymienionymi pewniakami, kupujący biorą pod uwagę to, czy komputer będzie w ofercie przez minimum kilka lat, im więcej, tym lepiej, cenią sobie kompetentnych dystrybutorów i patrzą na jakość przez pryzmat marki.

Przełomem stało się to, że procesory i inne układy (interfejsy) są dostępne jako bloki IP (a więc jako oprogramowanie) i mogą być łatwo integrowane w jednej strukturze jako układ SoC (System on Chip). Efekty są imponujące, bo nieźle wyposażony komputer zajmuje na płytce powierzchnię nieznacznie przekraczającą 20 cm². Znakiem możliwości, jakie kryją się we współczesnej technologii półprzewodnikowej, jest także dostępność matryc FPGA, które też są przez producentów integrowane w wielu rozwiązaniach SBC.

Warto zauważyć, że w przypadku komputerów jednopłytkowych duża wydajność przestaje być priorytetem. Ona jest ważna w pełnowymiarowych komputerach przemysłowych (IPC). W omawianym obszarze ważniejsze są właśnie małe wymiary, niski pobór mocy oraz niewielki koszt, gdyż w ogromnej części zadania, jakie wykonują te jednostki, nie są bardzo złożone.

Popularne procesory wykorzystywane w SBC

Wykres ilustruje najpopularniejsze typy procesorów znajdujących się w kupowanych obecnie komputerach jednopłytkowych, a więc ARM-y A5-A9 - o średniej wydajności, które zdaniem pytanych są częściej wybierane niż produkty Intela z rodzin Core i Atom. Wydaje się, że wynika to z optymalnego z punktu widzenia zastosowań komputerów SBC połączenia wydajności poboru mocy i ceny oraz tego, że ARM-y łatwo jest scalić w ramach układu SoC w jeden chip z całą resztą. Procesory Core są sercem raczej jednostek wydajniejszych oraz tych o nieco większych wymiarach, a także ich ceny w porównaniu do najpopularniejszych ARM-ów są też wyższe. Stąd w zakresie małych komputerków w ostatnich latach ekspansja układów o architekturze ARM jest bardzo szybka.

Dowodem potwierdzającym taką tezę jest to, że w ostatnich latach rynek SBC został zawojowany przez układy ARM Cortex i zapewne jest to też sygnał, że rynek komputerów SBC ewoluuje raczej w stronę wymagań aplikacji IoT niż przemysłowych rozwiązań procesowych. Bezsprzecznie sektor komputerów przemysłowych staje się coraz bardziej otwarty dla "przeciętnego" konstruktora, a coraz niższe ceny i większa dostępność sprawiają, że dostęp do tych rozwiązań jest praktycznie nieograniczony.