Первый модуль серии Kontron nanoETXexpress: мал да удал

№ 1’2008
PDF версия
Разработчики встраиваемых систем получили первый «специализированный» графический стандарт для создания унифицированных графических продуктов, подходящих для применения в задачах класса Embedded. Он характерен большими объемами видеопамяти, повышенной механической надежностью и длительными сроками доступности. Модули стандарта UGM (Universal Graphics Module) хорошо адаптированы для использования во встраиваемых системах самого различного целевого назначения.

Концепция COM
и спецификация nanoETXexpress

Напомним читателям основные положения
концепции COM (Computer-On-Module —
компьютер на модуле). Классический COM
представляет собой одноплатный компьютер,
лишенный физических интерфейсов и снабженный
стандартизованными разъемами для
подключения к базовой (материнской) плате.
COM несет на себе процессор, чипсет, память
и ключевые средства ввода/вывода.
Фактически, COM представляет собой готовое
вычислительное ядро компьютерной системы,
периферия же этой системы (физические
интерфейсы, порты, дополнительная функциональность
и т. п.) реализуется на базовой
плате, которую пользователь COM может разработать
самостоятельно или заказать сторонней
фирме. Физические и функциональные
параметры базовой платы не стандартизованы1.
Это дает разработчику свободу действий:
она необходима для эффективного учета
конкретной прикладной специфики. Можно
сказать, что идея COM состоит в разделении конечной системы на стандартизованную
(COM) и узкоспециализированную (базовая
плата) части. Приобретая готовое изделие типа
COM, разработчик избавляется от необходимости
осуществлять интеграцию процессора,
памяти и чипсета и может все свое время
посвятить оптимизации конечной системы
под требования конкретных задач.

История индустрии COM тесно связана с именем
Kontron. Самый известный и популярный
COM-стандарт, называющийся ETX (Embedded
Technology eXtended), представляет собой ни что
иное, как внутреннюю спецификацию холдинга
Kontron, которая была открыта для всеобщего
использования. Аналогичное происхождение
имеют стандарты ETX 3.0, ETXexpress/COM
Express и microETXexpress/Compact COM
Express: соответствующие спецификации,
первоначально разработанные инженерами
Kontron для собственных нужд, были впоследствии
опубликованы на официальном
сайте холдинга (www.kontron-emea.com), что
превратило их в общедоступные стандарты.
Популярность спецификаций серии ETX в отрасли
привела к тому, что на них обратила внимание такая авторитетная международная
организация, как PICMG (www.picmg.org),
ратифицировав стандарт ETXexpress/COM
Express под кодовым обозначением COM.02.

Подобно своим «предшественницам»
(ETXexpress/COM Express и microETXexpress/
Compact COM Express), спецификация
nanoETXexpress призвана помогать разработчикам,
желающим использовать шину PCI
Express в новых встраиваемых системах. Главным
отличием nanoETXexpress от других
ETX-стандартов является его миниатюрность:
габариты модуля nanoETXexpress составляют
всего 55884 мм.

Что же может уместиться на печатной
плате таких размеров? Представление об
этом позволяет получить продукт Kontron
nanoETXexpress-VX8.

Характеристики модуля
nanoETXexpress-VX8

Изделие Kontron nanoETXexpress-VX8 выполнено
на базе экономичного низковольтного
процессора VIA Eden (предполагается,
что в модельном ряду Kontron nanoETXexpress
будут представлены различные процессорные
архитектуры и чипсеты).

Рис. 1. Модуль nanoETXexpressVX8
Рис. 1. Модуль nanoETXexpressVX8

Габариты, производительность, функциональность
и скорость системного интерфейса
ставят продукт Kontron nanoETXexpress-VX8
в промежуточное положение по отношению
к изделиям microETXexpress и COM-модулям
X-Board/DIMM-PC. Имея почти вдвое меньшую
площадь, чем microETXexpress (рис. 2),
по своим физическим размерам Kontron
nanoETXexpress-VX8 ближе к X-Board
и DIMM-PC, однако обладает гораздо более
высокой производительностью и поддерживает
шину PCI Express, что роднит это изделие
с microETXexpress и является беспрецедентным
для модулей подобных габаритов.
Площадь nanoETXexpress составляет, таким
образом, 39% от площади ETXexpress и 51%
от площади microETXexpress.

Рис. 2. Размеры модулей ETXexpress/COM Express, microETXexpress/Compact COM Express и nanoETXexpress 
равны соответственно 125.95, 95.95 и 55.84 мм
Рис. 2. Размеры модулей ETXexpress/COM Express, microETXexpress/Compact COM Express и nanoETXexpress
равны соответственно 125.95, 95.95 и 55.84 мм

Своей высочайшей производительностью
модуль Kontron nanoETXexpress-VX8 обязан
низковольтному процессору VIA Eden, работающему
на частотах до 1,5 ГГц. Возможности
данного ЦП в полной мере раскрывает
чипсет VIA VX800, поддерживающий 400-мегагерцевую
шину FSB. Комбинация из процессора
VIA Eden ULV и микросхемного набора
VIA VX800 характеризуется высокой степенью
интеграции, радикально сниженным
энергопотреблением и позиционируется компанией
VIA как платформа для портативной
электронной техники, в том числе для ультрамобильных
персональных компьютеров
нового поколения (Ultra Mobile PC).
Встроенное графическое ядро Chrome 9
HC3 Integrated Graphics, ускоряющее декодирование
видео MPEG2, MPEG4, WM9, DivX
и H.264, обслуживает два 18/24-разрядных
канала LVDS, что означает поддержку современных
плоских панелей в высоких разрешениях.
Все это вкупе с наличием шины PCI
Express и поддержкой памяти DDR2 объемом
до 1 Гбайт позволяет охарактеризовать
nanoETXexpress-VX8 как полнофункциональный
компьютер настольного класса размером
с визитную карточку. Коммуникационная подсистема Kontron
nanoETXexpress-VX8 включает интерфейс
Gigabit Ethernet, шину PCI Express, два порта
Serial ATA II и шесть портов USB 2.0. В наличии интегрированный контроллер многоканального
звука HD Audio. Рассматриваемый
модуль, таким образом, хорошо подготовлен
для решения различных задач как сейчас,
так и в будущем. Гибкость Kontron
nanoETXexpress-VX8 и ориентацию этого
продукта на долгосрочные проекты подчеркивает
тот факт, что, несмотря на наличие
двух интерфейсов Serial ATA II, его системный
разъем продолжает сохранять полную
совместимость с разъемом COM.0 Type 1, определенным
в стандарте PICMG COM Express
(спецификация COM.0): контактные выводы
одинакового назначения остались на
прежних местах. Программная поддержка продукта Kontron
nanoETXexpress-VX8 также на уровне: покупателям
будут доступны BSP-пакеты для операционных
систем Windows XP, Windows XP
Embedded, Windows CE, Linux и ОС реального
времени VxWorks. В результате модуль
nanoETXexpress-VX8 можно будет применять
в приложениях с различными требованиями
к надежности, функциональности и временным
характеристикам системного ПО. В числе
других интересных особенностей Kontron
nanoETXexpress-VX8 следует упомянуть наличие
сторожевого таймера плюс поддержку
функций Wake On LAN, JIDA32, VIA PadLock,
VIA PowerSaver. В контексте мобильных и портативных
приложений энергосберегающую
технологию VIA PowerSaver следует отметить
особо. Ее состоит в динамическом
регулировании рабочей частоты
процессора в зависимости от нагрузки, что может
снизить выделяющуюся на ЦП мощность
до 50%. Модуль nanoETXexpress-VX8 является
полностью безвентиляторным, способен
работать при температурах 0…60 °C и относительной
влажности воздуха от 10% до 90%.
Так как модуль Kontron nanoETXexpressVX8
сохраняет обратную совместимость со
стандартом COM.0, его можно устанавливать
на те же базовые платы, что и изделия
ETXexpress и microETXexpress, однако
с учетом исключительно малых размеров
данного продукта это будет не самым оптимальным
способом его использования.
Модуль nanoETXexpress-VX8 предназначен
для новых мобильных систем, требующих
максимума возможностей, скорости и производительности
в минимальном пространстве.
Сегодня nanoETXexpress-VX8 востребован
в таких приложениях, как медицинская
аппаратура, игровые автоматы,
различная портативная и мобильная техника,
а также информационные терминалы
и кассовые аппараты. Кроме того, вполне
вероятно, что модули класса Kontron
nanoETXexpress-VX8 с их беспрецедентной
плотностью функциональности, производительности
и пропускной способности на
квадратный сантиметр поверхности будут
способствовать появлению систем совершенно
новых типов, не имеющих аналогов
в прошлом 3.

3 В эту категорию попадают все системы, созданию которых
препятствовало отсутствие на рынке готовых стандартизованных
модулей, сочетающих в себе сверхмалые размеры с большими
вычислительными возможностями и адекватной поддержкой
современных последовательных интерфейсов.

Заключение

Изделия наподобие Kontron nanoETXexpressVX8
являются лучшим аргументом в пользу
стандартов. Концепция стандартизованных
COM привлекательна сама по себе, поскольку
обеспечивает рациональное разделение
труда между поставщиком COM и разработчиком
базовой платы. По причине отсутствия
памяти, процессора и чипсета базовая
плата не обязана быть многослойной, что
может сделать ее весьма недорогой в проектировании
и производстве. Сэкономив в результате
применения COM время и деньги,
компания может потратить их на реализацию
своих конкурентных преимуществ, развитие
дополнительных сервисов и функций.
Когда же все эти соображения подкрепляются
реальными продуктами со столь впечатляющими
параметрами, как у Kontron
nanoETXexpress-VX8, психологическое и экономическое
преимущество стандартизованных
решений становится подавляющим.
Модуль Kontron nanoETXexpress-VX8 — это
действительно отличный продукт, который
будет оптимальным выбором для самых современных
встраиваемых систем, требующих
применения высокопроизводительных
малогабаритных комплектующих с пропускной способностью уровня PCI Express.
Целевой аудиторией данного продукта являются
проектировщики медицинской аппаратуры,
разработчики портативной и мобильной
электронной техники, а также вообще
все специалисты по встраиваемым системам, чей круг интересов включает высокую
производительность, поддержку самых
передовых коммуникационных технологий,
модульность, гибкость, короткие
циклы разработки и ориентацию на долгосрочную
перспективу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *