ระบบบนโมดูลกับคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว: การเลือกสำหรับการผลิต

ความแตกต่างระหว่าง SoM และ SBC คืออะไร?

ระบบบนโมดูลจะรวมโปรเซสเซอร์และฟังก์ชันที่สนับสนุนไว้ในโมดูลที่เชื่อมต่อกับ บอร์ดฐาน หรือบอร์ดแอปพลิเคชัน ขอบเขตที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์: หน่วยความจำ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล การจัดการพลังงาน และฟังก์ชันไร้สายอาจรวมอยู่ด้วย บอร์ดฐาน จัดหาการเชื่อมต่อและวงจรเฉพาะแอปพลิเคชันที่อยู่นอกขอบเขตนั้น

คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวจะทำให้บอร์ดสมบูรณ์ยิ่งขึ้นด้วยชุดอินเทอร์เฟซและตัวเชื่อมต่อที่กำหนดไว้ SBC บางตัวสร้างขึ้นโดยใช้ SoM ภายใน ทั้งสองแนวทางสามารถรองรับผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ได้ ฟอร์มแฟคเตอร์เพียงอย่างเดียวไม่ได้สร้างความน่าเชื่อถือ การสนับสนุนตลอดอายุการใช้งาน หรือคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อม ตรวจสอบข้อผูกพันของผู้จำหน่ายตามจริงและหลักฐานสำหรับฮาร์ดแวร์ที่เลือก

เริ่มต้นด้วยอินเทอร์เฟซและข้อจำกัดในการติดตั้ง

อธิบายการเชื่อมต่อภายนอกแต่ละรายการว่าเป็นอินเทอร์เฟซที่สมบูรณ์ ไม่ใช่แค่คุณลักษณะของโปรเซสเซอร์ คอนโทรลเลอร์ CAN ไม่ได้ให้ขั้วต่อ CAN แบบแยกเดี่ยว การป้องกัน การสิ้นสุด หรือชุดสายไฟที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ในทำนองเดียวกัน โปรเซสเซอร์ที่รองรับ Ethernet ไม่ได้ระบุตำแหน่งของตัวเชื่อมต่อ แม่เหล็ก การเดินสายเคเบิล หรือระดับสภาพแวดล้อมของ ตัวเรือนอุปกรณ์

เขียนแบบการติดตั้งหน้าเดียว ทำเครื่องหมายอินพุตแหล่งจ่ายไฟ สายเคเบิลกล้อง เครือข่าย การเข้าถึงที่เก็บข้อมูล รูสำหรับติดตั้ง และพื้นผิวทำความเย็น เพิ่มรัศมีการโค้งงอของสายเคเบิลที่ต้องการและการเข้าถึงบริการ สิ่งนี้มักจะเผยให้เห็นว่าบอร์ดที่มีราคาไม่แพงอย่างเห็นได้ชัดนั้นจำเป็นต้องมีชุดอะแดปเตอร์และชิ้นส่วนติดตั้งที่เกินดุลข้อได้เปรียบในตอนแรกหรือไม่

สำหรับ Edge AI ให้ตรึงคำอธิบายปริมาณงานแรกไว้ด้วย: โมเดล ความละเอียดอินพุต จำนวนสตรีมที่ใช้งานอยู่ และอัตราผลลัพธ์ที่ต้องการ ตรวจสอบตัวเร่งความเร็วและเส้นทางซอฟต์แวร์ก่อนออกแบบรอบๆ โมดูล ที่ คู่มือการปรับใช้ RK3588 อธิบายวิธีสร้างการทดสอบแบบจำลองที่ทำซ้ำได้

เปรียบเทียบต้นทุนทั้งระบบ

ใช้ขอบเขตเดียวกันสำหรับทางเลือกทั้งสอง รวมถึงบอร์ดประมวลผล, บอร์ดฐาน หรือฮาร์ดแวร์อินเทอร์เฟซ, การแปลงพลังงาน, ขั้วต่อ, ตัวเรือนอุปกรณ์, การระบายความร้อน, การประกอบ และการทดสอบการผลิต บันทึกการปรับซอฟต์แวร์และวิศวกรรมแยกจากต้นทุนที่เกิดซ้ำ การเปรียบเทียบราคา SoM เปลือยกับคอมพิวเตอร์แบบปิดทั้งหมดบดบังการตัดสินใจที่แท้จริง

หากการประหยัดที่เกิดซ้ำเป็นศูนย์หรือเป็นลบ การคำนวณต้นทุนแบบง่ายนี้จะไม่มีปริมาณคุ้มทุน บอร์ดฐาน แบบกำหนดเองอาจยังคงได้รับการพิสูจน์ด้วยอินเทอร์เฟซที่จำเป็น ตัวเรือนอุปกรณ์ ที่เล็กกว่า หรือข้อจำกัดในการนำไปใช้งาน แต่ควรระบุประโยชน์นั้นไว้อย่างชัดเจน ประเมินปริมาณการผลิตที่ต่ำ คาดหวัง และสูง แทนที่จะถือว่าการคาดการณ์หนึ่งๆ เป็นสิ่งที่แน่นอน

ขอใบเสนอราคาด้วยการทดสอบการส่งมอบและการยอมรับเดียวกัน ข้อเสนอหนึ่งอาจรวมเฉพาะการออกแบบ PCB ในขณะที่อีกข้อเสนอหนึ่งรวมถึงการเปลี่ยนแปลง BSP ต้นแบบ อุปกรณ์ทดสอบ และเอกสารการผลิต สิ่งเหล่านี้เป็นขอบเขตที่แตกต่างกัน แม้ว่าทั้งสองจะถูกอธิบายว่าเป็นโปรเจ็กต์ บอร์ดฐานสำหรับโมดูลประมวลผล ก็ตาม

รวมถึงการเป็นเจ้าของซอฟต์แวร์และการบำรุงรักษา

ระบุว่าใครจะเป็นผู้ดูแลรักษาอิมเมจระบบปฏิบัติการ ไดรเวอร์ การกำหนดค่าการบูต และแอปพลิเคชัน หลังจากที่ต้นแบบได้รับการยอมรับ ถามว่าส่วนประกอบใดที่จัดหามาเป็นแหล่ง ซึ่งขึ้นอยู่กับแพ็คเกจไบนารีและวิธีการทดสอบการอัปเดต เก็บการสร้างอิมเมจที่สามารถทำซ้ำได้หรือขั้นตอนการเผยแพร่ที่เป็นเอกสารที่เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์

บอร์ดฐาน แบบกำหนดเองอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าพิน แผนผังอุปกรณ์ ลำดับพลังงาน และไดรเวอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง การใช้โมดูลโปรเซสเซอร์ซ้ำจะช่วยลดการทำงานของฮาร์ดแวร์บางอย่าง แต่ไม่ได้ลบการตรวจสอบซอฟต์แวร์ของบอร์ดแอพพลิเคชั่น ทดสอบอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจริงและเส้นทางการกู้คืน รวมถึงการเริ่มต้นด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ขาดหายไป

แผนสำหรับการดำเนินงานบริการ: การกู้คืนซอฟต์แวร์ พื้นที่จัดเก็บทดแทน ข้อมูลประจำตัวของอุปกรณ์ การเรียกค้นบันทึก และการย้อนกลับการอัปเดต ข้อกำหนดเหล่านี้มีอิทธิพลต่อตัวเชื่อมต่อและการเข้าถึงการดีบัก ดังนั้นจึงอยู่ในบทสรุปด้านฮาร์ดแวร์ก่อนที่ ตัวเรือนอุปกรณ์ จะเสร็จสมบูรณ์

ประเมินวงจรชีวิตและหลักฐานด้านสิ่งแวดล้อม

• มีจำหน่าย: สอบถามเกี่ยวกับระยะเวลาในการจัดหา ประกาศแก้ไข ข้อจำกัดในการสั่งซื้อ และขั้นตอนการสิ้นสุดอายุการใช้งาน
• ความร้อน: ตรวจสอบปริมาณงานด้วยเส้นทางการทำความเย็นและสภาวะแวดล้อมที่เกิดขึ้นจริง
• พลังงาน: กำหนดช่วงอินพุต ลักษณะการเริ่มทำงาน และการรบกวนที่การติดตั้งอาจเกิดขึ้น
• บริการ: ตัดสินใจว่าจะระบุและเปลี่ยนโมดูลที่ล้มเหลว บอร์ดฐาน หรือทั้งยูนิตอย่างไร
• คุณสมบัติ: แยกแยะการให้คะแนนส่วนประกอบ เป้าหมายการออกแบบ และการทดสอบที่เสร็จสมบูรณ์แล้วสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ประกอบ

อย่าคิดว่าการเปลี่ยนไปใช้โมดูลที่ดูเข้ากันได้นั้นเป็นการอัพเกรดแบบดรอปอิน ตรวจสอบอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า ความต้องการพลังงาน ระบบระบายความร้อน บูทเชน และการสนับสนุนซอฟต์แวร์ แม้แต่การเปลี่ยนทดแทนที่เข้ากันได้กับตัวเชื่อมต่อก็จำเป็นต้องมีขอบเขตการตรวจสอบความถูกต้องเป็นเอกสาร

รูปแบบการเลือกปฏิบัติสามแบบ

แอปพลิเคชันที่เหมาะกับบอร์ดที่มีอยู่

สำหรับ โครงการนำร่อง หรือการติดตั้งที่ใช้งานจริงซึ่งมีอินเทอร์เฟซ ตัวเรือนอุปกรณ์ และความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมเหมาะสมกับ SBC ที่มีอยู่ ให้เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบความถูกต้องของแพลตฟอร์มนั้น งานฮาร์ดแวร์แบบกำหนดเองที่ลดลงช่วยให้ทีมมุ่งเน้นไปที่แอปพลิเคชันและการติดตั้งได้

ผลิตภัณฑ์ที่มีการเชื่อมต่อภาคสนามเฉพาะ

เมื่อการออกแบบต้องการตัวเชื่อมต่อเฉพาะ อินเทอร์เฟซแบบแยก โครงร่างที่จำกัด หรือการจ่ายอินพุตที่ได้รับการปรับแต่ง SoM บวกกับ บอร์ดฐาน ก็สามารถให้การผสานรวมที่สะอาดยิ่งขึ้นได้ กำหนดความต้องการเหล่านั้นใน สรุปข้อกำหนดของ บอร์ดฐานสำหรับโมดูลประมวลผล ก่อนที่จะเลือกโมดูลสุดท้าย

ตระกูลผลิตภัณฑ์ที่มีรุ่นย่อย I/O ที่แตกต่างกัน

โมดูลคอมพิวเตอร์ที่ใช้ร่วมกันอาจรองรับผู้ให้บริการหลายราย เพื่อให้มีประโยชน์ ให้สร้างพื้นฐานซอฟต์แวร์ทั่วไปและการระบุตัวแปรที่ชัดเจน การประหยัดทางวิศวกรรมขึ้นอยู่กับการควบคุมความแตกต่างระหว่างตระกูล ไม่ใช่แค่การนำโปรเซสเซอร์เดิมกลับมาใช้ใหม่

คำถาม SoM และ SBC

SoM ราคาถูกกว่าเสมอเมื่อมีปริมาณสูงกว่าหรือไม่?

ไม่ เปรียบเทียบต้นทุนต่อหน่วยทั้งหมดและต้นทุนทางวิศวกรรมเพิ่มเติมโดยใช้ใบเสนอราคาจริง สมมติฐานด้านการผลิต และปริมาณที่คาดการณ์ คำตอบที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันและทางเลือกอื่นที่มีอยู่

SBC สามารถใช้ในผลิตภัณฑ์การผลิตได้หรือไม่

ใช่ หากบอร์ด ซอฟต์แวร์ การจัดหา และผลิตภัณฑ์ประกอบนั้นตรงตามข้อกำหนด บอร์ดพัฒนาและ SBC ที่รองรับการผลิตควรได้รับการประเมินตามคุณลักษณะที่บันทึกไว้

สิ่งที่ควรตัดสินใจก่อนที่ บอร์ดฐานสำหรับโมดูลประมวลผล จะเริ่มทำงาน?

กำหนดโมดูล อินเทอร์เฟซ กำลังไฟ ตัวเรือนอุปกรณ์ สภาพแวดล้อมการทำงาน ขอบเขตซอฟต์แวร์ ปริมาณที่คาดหวัง และการทดสอบการยอมรับ ระบุรายการที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงแผนผังหรือเค้าโครง

เลือกแพลตฟอร์มที่มีระบบสมองกลฝังตัวที่สมบูรณ์

คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว (SBC) สามารถช่วยประเมินซอฟต์แวร์และอินเทอร์เฟซได้อย่างรวดเร็ว ระบบบนโมดูล (SoM) สามารถกลายเป็นองค์ประกอบการคำนวณของการออกแบบ บอร์ดฐานสำหรับโมดูลประมวลผล แบบกำหนดเองได้ เมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนตำแหน่งตัวเชื่อมต่อ กำลัง หรือกลไก การตัดสินใจในการผลิตควรคำนึงถึงการรองรับ Linux แบบฝัง ไดร์เวอร์ที่มีอยู่ ความรับผิดชอบในการอัปเดต และวงจรการใช้งานส่วนประกอบ ตลอดจนราคาบอร์ด

สำหรับพีซีอุตสาหกรรมหรือเกตเวย์ เซนเซอร์ ให้ระบุข้อจำกัดในการติดตั้งก่อนเลือกรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง หากโปรเจ็กต์ยังใช้ตัวควบคุมที่ใช้ RTOS สำหรับ I/O ที่ไวต่อเวลา ให้กำหนดอินเทอร์เฟซของตัวประมวลผลแอปพลิเคชันอย่างชัดเจน ต้นแบบที่รันแอปพลิเคชันเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการตรวจสอบการผลิต ไม่ใช่จุดสิ้นสุด

วางแผนการพัฒนา PCB และ บอร์ดฐานสำหรับโมดูลประมวลผล แบบกำหนดเอง