更小封裝尺寸與更高的每瓦特性能?
近期發(fā)布的Intel 45納米 Core 2 Duo處理器展現(xiàn)了提供更小尺寸、更強性能嵌入式應(yīng)用的可能。這些應(yīng)用現(xiàn)在需要適當的嵌入式架構(gòu)來實現(xiàn)良好的速度和成本效益。基于成熟標準COM Express的嵌入式計算機模塊為實現(xiàn)更快的產(chǎn)品面世時間和更好的投資安全性提供了清晰的發(fā)展路徑。?
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多核處理器為嵌入式計算應(yīng)用帶來巨大的性能優(yōu)勢。這使得具有成本效益和緊湊平臺的SMP（對稱多處理器）平臺和運行不同操作系統(tǒng)的二合一混合平臺的開發(fā)成為可能。現(xiàn)在，隨著全新45納米工藝的雙核處理器的到來，預(yù)示著嵌入式計算解決方案向下一階段演進。相比65納米Intel ?Core 2 Duo 處理器，更低功耗的45納米Intel ?Core2 Duo SP9300處理器可以提供更快的核心速度，二級緩存增加50%、前端總線頻率提升25%。OEM制造商正在尋找合適的嵌入式計算架構(gòu)以使他們在更小尺寸更具能源效率的系統(tǒng)設(shè)計中提供多核性能。這不僅包括更緊湊尺寸和節(jié)約空間的現(xiàn)存各種平臺，而且也涵蓋了一系列以往受限于功耗和尺寸而無法實現(xiàn)的新型設(shè)備。如，醫(yī)用測試和測量用的嵌入式移動設(shè)備就需要優(yōu)秀的圖形處理性能且同時兼顧電池使用時間。功耗更低的45nm雙核處理器，可以幫助這些應(yīng)用滿足嚴格的EMC（電磁兼容性）要求，使他們適應(yīng)各自的市場。此外，改進的能源效率使得開發(fā)成全封閉設(shè)計而無需風扇成為可能，這將進一步降低成本并提高MTBF（平均無故障時間）。?
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以嵌入式計算機模塊為基礎(chǔ)的標準平臺?
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為降低成本和簡化流程，OEM廠商會尋找標準的嵌入式計算平臺，使用標準的板卡。但是問題在于標準板具有標準的封裝和外部接口且接口位置也都相同。這意味著類似標準板面對具有外部接口且位置不斷變化的小尺寸設(shè)備時缺乏足夠的靈活性。此外，很多基板需要90度垂直放置擴展卡，這是降低設(shè)備尺寸的最主要障礙。?
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自從外部接口的位置可以藉由特定應(yīng)用載板決定之后，小尺寸設(shè)備市場因此更傾向使用嵌入式計算機模塊。嵌入式計算機模塊無需擔憂高度問題，因為模塊是平行于主板的。因此問題只剩一個，即選擇哪種嵌入式計算機模塊進行設(shè)計。?
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COM Express嵌入式計算機模塊?
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COM Express（Computer-on-Module Express）標準是由PCI工業(yè)計算機制造商組（PICMG ）主導(dǎo)的廠商無關(guān)型（非某種廠商專有的）規(guī)格，因此對很多新的應(yīng)用來說，COM Express嵌入式計算機模塊是一種理想選擇。COM Express標準最初由Intel和控創(chuàng)公司2004年發(fā)起，那時候命名為“ETXexpress ”。2006年在PICMG 的推動下，“ETXexpress ”演變成為嵌入式計算機模塊標準——COM Express并沿用至今。現(xiàn)在，COM Express嵌入式計算機模塊市場年復(fù)合增長率達20%。COM Express模塊在設(shè)計中的優(yōu)勢在于，該標準是第一個遵循真正獨立產(chǎn)業(yè)規(guī)格的嵌入式計算機模塊規(guī)格。設(shè)計人員將大大受益于可擁有多個供貨商支持，而不必擔心不同版本間的互操作性問題。?
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圖2.標準的COM Express嵌入式計算機模塊具備傳統(tǒng)的載板提供投資安全性和更快的產(chǎn)品面世時間?
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從技術(shù)的觀點來看，COM Express定義了以PCI和PCI Express總線為基礎(chǔ)的嵌入式計算機模塊，提供最新的接口，如：PCI Express (Gen 2 capable), PCI, PCI Express圖形 (PEG), SDVO (DVI), USB 2.0, SATA 和千兆以太網(wǎng)等等，這些接口是通過COM Express規(guī)范的第一類和第二類定義（第二類定義提供兩個連接器：第一組連接器具備與第一類定義相同的引腳分布，第二組連接器具備附加接口，如PCI、PEG（高端顯卡接口））引腳插線和IDE提供。由于所有的COM Express嵌入式計算機模塊中固定了連接器的物理位置，不管模塊尺寸多大， COM Express提供了高度的投資安全保障，同時允許設(shè)計人員能夠發(fā)揮現(xiàn)有的知識，包括規(guī)格，經(jīng)過認證的設(shè)計指南和參考設(shè)計等。?
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COM Express為小尺寸設(shè)計提供發(fā)展藍圖?
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當前的COM Express標準版型分為基本型(95 x
圖3.從 ETXexpress ?規(guī)格到nanoETXexpress規(guī)格， COM Express架構(gòu)變得越來越小?
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?首款以全新45nm Intel ?Core 2 Duo處理器和GS45芯片組為基礎(chǔ)并采用ETXexpress 架構(gòu)的控創(chuàng) COM Express嵌入式計算機模塊。處理器范圍從高性能的2.26GHz Intel ?Core2 Duo SP9300到1.2GHz超低電壓版Core 2 Duo SU9300，這些模塊提供了增強的每瓦特性能以適應(yīng)下一代嵌入式應(yīng)用寬泛的需求。他們同樣提供內(nèi)置的Intel 動態(tài)管理技術(shù)（Intel AMT）4.0版遠程管理引擎。（Intel ?AMT是Intel ?vPro技術(shù)的組件。）為方便系統(tǒng)維護、降低用戶成本，這個引擎提供了增強的安全性和遠程管理功能，更高的系統(tǒng)可靠性。?
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Intel ?AMT 4.0允許系統(tǒng)管理員實現(xiàn)多種任務(wù)管理，比如遠程安裝新的操作系統(tǒng)或管理分散在各處的硬件系統(tǒng)。如果某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障，管理員可在核心服務(wù)系統(tǒng)上通過網(wǎng)絡(luò)進行：故障分析、安裝升級補丁、重啟系統(tǒng)等操作，過程僅需幾分鐘。通過Intel 可信任的執(zhí)行技術(shù)(Intel ?TXT)，主板內(nèi)置可信任平臺模塊（TPM1.2）最新的軟件和數(shù)據(jù)保護功能。這些特性使得COM Express 模塊非常適用于的分布式系統(tǒng)模塊，可廣泛應(yīng)用在鐵路，水電，交通燈，收費系統(tǒng)，自動售貨機，票務(wù)和博彩游戲領(lǐng)域。?
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COM Express的I/O靈活配置特性使得嵌入式計算機模塊在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用成為可能，包括5個 PCI Express ?x1接口, 4個 SerialATA 接口, 1個 IDE接口和 8個 USB 2.0 接口， 還有千兆以太網(wǎng)。通過多級PEG引腳接出，SDVO和Display-Port為VGA和DVI顯示器輸出提供了額外的視頻信號，SDTV和HDTV輸出和TV調(diào)諧輸入大大簡化了系統(tǒng)圖形設(shè)計。系統(tǒng)同樣繼續(xù)提供傳統(tǒng)的非PCI-Express 組件支持，比如PCI2.1接口的板卡。?
圖4. 控創(chuàng) ETXexpress 架構(gòu)的計算機是首款以Intel ?45nm Core 2 Duo處理器為基礎(chǔ)的COM Express嵌入式計算機模塊。?
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切換到嵌入式計算機模塊?
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從標準板級平臺切換到嵌入式計算機模塊平臺時，針對特定應(yīng)用的設(shè)計人員可能發(fā)現(xiàn)，他們沒有所需的BIOS、中間件、固件設(shè)計能力。當選擇一個COM Express供貨商，OEM廠商還應(yīng)檢查這個供貨商是否提供相應(yīng)服務(wù)，從而減輕從全定制的內(nèi)部設(shè)計切換到定制化的嵌入式計算機模塊解決方案時遇到的各種挑戰(zhàn)。這點對從COTS平臺這點對轉(zhuǎn)變到以嵌入式計算機模塊為基礎(chǔ)的半定制設(shè)計的無生產(chǎn)部門的公司來說尤為重要。 ?
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控創(chuàng)可提供一站式的完整服務(wù)和全定制的嵌入式計算機模塊的解決方案， 可幫助OEM廠商實現(xiàn)不同的解決方案，并縮短產(chǎn)品上市時間。控創(chuàng)的客戶可受益于現(xiàn)成的核心技術(shù)，可輕松地實現(xiàn)全定制主板。大量專案項目所需的板卡中，每個單顆元件都會產(chǎn)生巨大的整體成本，但經(jīng)由全定制設(shè)計成本可得以減少。更具成本效益的設(shè)計使得制造商獲得因經(jīng)營規(guī)模的擴大而得到的成本效益。在關(guān)鍵時刻，略低的價格將刺激巨大的銷量增加。這個階段正逐步逼近，尤其是當你考慮所有因素的時候，“每個孩子一臺計算機”的理想已經(jīng)指日可待。?
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作者：Gerhard Szczuka?
控創(chuàng)公司產(chǎn)品營銷經(jīng)理?
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