System-on-Module ή υπολογιστής μίας πλακέτας: επιλογή για παραγωγή

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός SoM και ενός SBC;

Ένα system-on-module συσκευάζει έναν επεξεργαστή και λειτουργίες υποστήριξης σε μια μονάδα που συνδέεται με έναν φορέα ή μια πλακέτα εφαρμογής. Το ακριβές όριο διαφέρει ανάλογα με το προϊόν: μπορεί να περιλαμβάνονται λειτουργίες μνήμης, αποθήκευσης, διαχείρισης ενέργειας και ασύρματης λειτουργίας. Ο φορέας παρέχει τις ειδικές για την εφαρμογή συνδέσεις και κυκλώματα που βρίσκονται εκτός αυτού του ορίου.

Ένας υπολογιστής μονής πλακέτας παρέχει μια πιο ολοκληρωμένη πλακέτα με ένα καθορισμένο σύνολο διεπαφών και συνδέσεων. Ορισμένα SBC είναι χτισμένα γύρω από ένα SoM εσωτερικά. Και οι δύο προσεγγίσεις μπορούν να υποστηρίξουν εμπορικά προϊόντα. Ο παράγοντας μορφής από μόνος του δεν καθορίζει την αξιοπιστία, την υποστήριξη του κύκλου ζωής ή την περιβαλλοντική πιστοποίηση. Επιθεωρήστε τις πραγματικές δεσμεύσεις του προμηθευτή και τα στοιχεία για το επιλεγμένο υλικό.

Ξεκινήστε με τους περιορισμούς διεπαφής και εγκατάστασης

Περιγράψτε κάθε εξωτερική σύνδεση ως μια πλήρη διεπαφή, όχι απλώς ως μια δυνατότητα επεξεργαστή. Ένας ελεγκτής CAN δεν παρέχει από μόνος του μια απομονωμένη υποδοχή CAN, προστασία, τερματισμό ή επαληθευμένη πλεξούδα. Ομοίως, ένας επεξεργαστής με δυνατότητα Ethernet δεν καθορίζει την τοποθέτηση της υποδοχής, τα μαγνητικά, τη δρομολόγηση καλωδίων ή την περιβαλλοντική αξιολόγηση του περίβλημα.

Κάντε ένα σχέδιο εγκατάστασης μιας σελίδας. Σημειώστε την είσοδο τροφοδοσίας, τα καλώδια της κάμερας, το δίκτυο, την πρόσβαση αποθήκευσης, τις οπές τοποθέτησης και την επιφάνεια ψύξης. Προσθέστε την απαιτούμενη ακτίνα κάμψης καλωδίου και πρόσβαση σέρβις. Αυτό συχνά αποκαλύπτει εάν μια φαινομενικά φθηνή πλακέτα χρειάζεται μια συλλογή από προσαρμογείς και εξαρτήματα στερέωσης που υπερτερούν του αρχικού της πλεονεκτήματος.

Για το edge AI, παγώστε επίσης μια πρώτη περιγραφή φόρτου εργασίας: μοντέλο, ανάλυση εισόδου, αριθμός ενεργών ροών και απαιτούμενο ποσοστό αποτελεσμάτων. Ελέγξτε τη διαδρομή του επιταχυντή και του λογισμικού προτού σχεδιάσετε γύρω από τη μονάδα. Το Οδηγός ανάπτυξης RK3588 περιγράφει τον τρόπο δημιουργίας μιας επαναλαμβανόμενης δοκιμής μοντέλου.

Συγκρίνετε το πλήρες κόστος του συστήματος

Χρησιμοποιήστε το ίδιο όριο και για τις δύο εναλλακτικές. Συμπεριλάβετε την πλακέτα υπολογιστών, το υλικό φορέα ή τη διεπαφή, τη μετατροπή ισχύος, τους συνδέσμους, το περίβλημα, τη δοκιμή ψύξης, συναρμολόγησης και παραγωγής. Καταγράψτε την προσαρμογή και τη μηχανική λογισμικού ξεχωριστά από το επαναλαμβανόμενο κόστος. Η σύγκριση μιας γυμνής τιμής SoM με έναν πλήρως κλειστό υπολογιστή κρύβει την πραγματική απόφαση.

Εάν η επαναλαμβανόμενη εξοικονόμηση είναι μηδενική ή αρνητική, αυτός ο απλός υπολογισμός κόστους δεν παρέχει όγκο νεκρού. Ένας προσαρμοσμένος φορέας μπορεί να εξακολουθεί να δικαιολογείται από μια απαραίτητη διεπαφή, ένα μικρότερο περίβλημα ή έναν περιορισμό ανάπτυξης, αλλά αυτό το όφελος θα πρέπει να αναφέρεται ρητά. Αξιολογήστε τους χαμηλούς, αναμενόμενους και υψηλούς όγκους παραγωγής αντί να αντιμετωπίζετε μια πρόβλεψη ως βέβαιη.

Ζητήστε προσφορές με τα ίδια παραδοτέα και δοκιμές αποδοχής. Μια πρόταση μπορεί να περιλαμβάνει μόνο σχεδιασμό PCB, ενώ μια άλλη περιλαμβάνει αλλαγές BSP, πρωτότυπα, εξαρτήματα δοκιμής και τεκμηρίωση παραγωγής. Αυτά είναι διαφορετικά πεδία, ακόμα κι αν και τα δύο περιγράφονται ως έργο πλακέτα φορέα.

Συμπεριλάβετε την ιδιοκτησία και τη συντήρηση λογισμικού

Προσδιορίστε ποιος θα διατηρήσει την εικόνα του λειτουργικού συστήματος, τα προγράμματα οδήγησης, τη διαμόρφωση εκκίνησης και την εφαρμογή μετά την αποδοχή του πρωτοτύπου. Ρωτήστε ποια στοιχεία παρέχονται ως πηγή, τα οποία εξαρτώνται από δυαδικά πακέτα και πώς ελέγχονται οι ενημερώσεις. Διατηρήστε μια αναπαραγώγιμη κατασκευή εικόνας ή μια τεκμηριωμένη διαδικασία έκδοσης κατάλληλη για το προϊόν.

Μια προσαρμοσμένη εταιρεία κινητής τηλεφωνίας μπορεί να απαιτεί αλλαγές στη διαμόρφωση καρφιτσώματος, στο δέντρο συσκευών, στην αλληλουχία ισχύος και στα προγράμματα οδήγησης περιφερειακών. Η επαναχρησιμοποίηση μιας μονάδας επεξεργαστή μειώνει ορισμένες εργασίες υλικού, αλλά δεν καταργεί την επικύρωση λογισμικού του πίνακα εφαρμογών. Δοκιμάστε τις πραγματικές συνδεδεμένες συσκευές και τις διαδρομές ανάκτησης, συμπεριλαμβανομένης της εκκίνησης με ένα περιφερειακό που λείπει.

Σχέδιο για λειτουργίες υπηρεσιών: ανάκτηση λογισμικού, αποθήκευση αντικατάστασης, ταυτότητα συσκευής, ανάκτηση αρχείων καταγραφής και επαναφορά ενημέρωσης. Αυτές οι απαιτήσεις επηρεάζουν τις συνδέσεις και την πρόσβαση εντοπισμού σφαλμάτων, επομένως ανήκουν στη σύνοψη υλικού πριν οριστικοποιηθεί το περίβλημα.

Αξιολογήστε τα στοιχεία του κύκλου ζωής και του περιβάλλοντος

• Διαθεσιμότητα: ρωτήστε σχετικά με τον ορίζοντα προμήθειας, τις ειδοποιήσεις αναθεώρησης, τους περιορισμούς παραγγελιών και τις διαδικασίες στο τέλος του κύκλου ζωής τους.
• Θερμικά: επικυρώστε τον φόρτο εργασίας με την πραγματική διαδρομή ψύξης και τις συνθήκες περιβάλλοντος.
• Ισχύς: ορίστε το εύρος εισόδου, τη συμπεριφορά εκκίνησης και τις διαταραχές που μπορεί να επιφέρει η εγκατάσταση.
• Υπηρεσία: αποφασίστε πώς θα αναγνωριστεί και θα αντικατασταθεί μια αποτυχημένη μονάδα, φορέας ή πλήρης μονάδα.
• Προσόντα: διακρίνουν τις αξιολογήσεις εξαρτημάτων, τους στόχους σχεδιασμού και τις ολοκληρωμένες δοκιμές για το συναρμολογημένο προϊόν.

Μην υποθέτετε ότι η αλλαγή σε μια συμβατή λειτουργική μονάδα είναι μια αναβάθμιση σταδιακά. Ελέγξτε την ηλεκτρική διεπαφή, τη ζήτηση ισχύος, τη θερμική λύση, την αλυσίδα εκκίνησης και την υποστήριξη λογισμικού. Ακόμη και μια αντικατάσταση συμβατή με σύνδεσμο χρειάζεται τεκμηριωμένο εύρος επικύρωσης.

Τρία πρακτικά μοτίβα επιλογής

Μια εφαρμογή που ταιριάζει σε έναν υπάρχοντα πίνακα

Για μια πιλοτικό έργο ή εγκατάσταση παραγωγής της οποίας οι διεπαφές, το περίβλημα και οι περιβαλλοντικές ανάγκες ταιριάζουν με ένα διαθέσιμο SBC, ξεκινήστε με την επικύρωση αυτής της πλατφόρμας. Η μειωμένη προσαρμοσμένη εργασία υλικού μπορεί να επιτρέψει στην ομάδα να επικεντρωθεί στην εφαρμογή και την εγκατάσταση.

Ένα προϊόν με εξειδικευμένες συνδέσεις πεδίου

Όταν ο σχεδιασμός χρειάζεται συγκεκριμένους συνδέσμους, απομονωμένες διεπαφές, περιορισμένο περίγραμμα ή προσαρμοσμένη παροχή εισόδου, ένας φορέας SoM plus μπορεί να προσφέρει μια πιο καθαρή ενοποίηση. Καθορίστε αυτές τις ανάγκες στο Σύντομη περιγραφή απαιτήσεων πλακέτα φορέα πριν επιλέξετε την τελική ενότητα.

Μια οικογένεια προϊόντων με διαφορετικές παραλλαγές I/O

Μια κοινόχρηστη μονάδα υπολογιστών μπορεί να υποστηρίζει πολλούς φορείς. Για να το κάνετε αυτό χρήσιμο, δημιουργήστε μια κοινή γραμμή βάσης λογισμικού και σαφή αναγνώριση παραλλαγής. Η εξοικονόμηση μηχανικής εξαρτάται από τον έλεγχο των διαφορών σε όλη την οικογένεια, όχι απλώς από την επαναχρησιμοποίηση του ίδιου επεξεργαστή.

SoM και SBC ερωτήσεις

Είναι πάντα ένα SoM φθηνότερο σε υψηλότερη ένταση;

Όχι. Συγκρίνετε το πλήρες μοναδιαίο κόστος και το πρόσθετο κόστος μηχανικής χρησιμοποιώντας πραγματικές τιμές, παραδοχές κατασκευής και προβλεπόμενες ποσότητες. Η σωστή απάντηση εξαρτάται από την εφαρμογή και τις υπάρχουσες εναλλακτικές λύσεις.

Μπορεί ένα SBC να χρησιμοποιηθεί σε ένα προϊόν παραγωγής;

Ναι, εάν η συγκεκριμένη πλακέτα, το λογισμικό, η διάταξη προμήθειας και το συναρμολογημένο προϊόν πληρούν τις απαιτήσεις. Ένας πίνακας ανάπτυξης και ένα SBC που υποστηρίζεται από την παραγωγή θα πρέπει να αξιολογούνται με βάση τα τεκμηριωμένα χαρακτηριστικά τους.

Τι πρέπει να αποφασιστεί πριν ξεκινήσει ένα πλακέτα φορέα;

Καθορίστε τη μονάδα, τις διεπαφές, την ισχύ, το περίβλημα, το λειτουργικό περιβάλλον, το εύρος του λογισμικού, τις αναμενόμενες ποσότητες και τις δοκιμές αποδοχής. Προσδιορίστε οποιοδήποτε άλυτο στοιχείο που θα μπορούσε να αλλάξει το σχηματικό ή τη διάταξη.

Επιλέξτε την πλατφόρμα γύρω από το πλήρες ενσωματωμένο σύστημα

Ένας υπολογιστής μονής πλακέτας (SBC) μπορεί να βοηθήσει στην γρήγορη αξιολόγηση του λογισμικού και των διεπαφών. Ένα σύστημα-on-module (SoM) μπορεί να γίνει το στοιχείο υπολογισμού ενός προσαρμοσμένου σχεδίου πλακέτα φορέα όταν πρέπει να αλλάξει η τοποθέτηση, η ισχύς ή η μηχανική του συνδετήρα. Η απόφαση παραγωγής θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ενσωματωμένη υποστήριξη Linux, τα διαθέσιμα προγράμματα οδήγησης, την ευθύνη ενημέρωσης και τον κύκλο ζωής του εξαρτήματος καθώς και την τιμή της πλακέτας.

Για βιομηχανικό υπολογιστή ή πύλη αισθητήρα, αναφέρετε τους περιορισμούς εγκατάστασης πριν επιλέξετε οποιαδήποτε μορφή. Εάν το έργο χρησιμοποιεί επίσης έναν ελεγκτή που βασίζεται σε RTOS για ευαίσθητο στο χρόνο I/O, ορίστε ρητά τη διεπαφή του με τον επεξεργαστή εφαρμογών. Ένα πρωτότυπο που εκτελεί την εφαρμογή είναι το σημείο εκκίνησης για την επικύρωση της παραγωγής και όχι το τέλος της.

Σχεδιάστε προσαρμοσμένη ανάπτυξη PCB και πλακέτα φορέα