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COM Express, ein mächtiger Formfaktor

Alle Modulformate auf Basis der E3900-Prozessoren sind in ähnlicher Weise für allgemeine Computing-Aufgaben geeignet, jedoch punktet jeder Formfaktor in unterschiedlicher Weise und eignet sich daher für jeweils bestimmte Embedded-Anwendungen. COM Express ist ein mächtiger Formfaktor und bestens geeignet für allgemeine Computing-Aufgaben mit x86-Prozessoren, die bis hinauf zu den Core-Prozessoren skalieren sollen.

Bei Verwendung des C6C-AL (Typ 6) kann bei Bedarf ein anderes Typ-6-Modul mit sehr viel leistungsfähigeren CPUs in dasselbe Trägerboard eingesteckt werden – die Softwareseite wäre natürlich separat zu behandeln. Typ-10-Module wie das C10M-AL haben allerdings eine eigenständige Belegung des (einzigen) COM Express Konnektors, so dass hier keine Typ-6-Module in den Typ-10-Sockel eingesteckt werden können (die ja ohnehin zwei Stecksockel benötigen).

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Allen COM-Express-Modulen ist gemeinsam, dass die Schnittstellen auf dem Konnektor im Wesentlichen nur die typischen PC-Signale unterstützen.

SMARC ist ideal für Low-Power-Anwendungen

Anders sieht es aus beim Neuzugang SMARC 2.0, einem modernen COM-Standard mit allen wichtigen PC-typischen Schnittstellen, aber auch mit sehr vielen Embedded-Interfaces, sodass SMARC wohl der geeignetste Standard ist für Low-Power-Anwendungen mit direktem Zugriff auf Embedded-Hardware mit allen denkbaren Ein- und Ausgangssignalen.

SMARC verfügt über zwei Zweikanal-LVDS-Schnittstellen, 2 Ethernet-Ports, IEEE1588 Trigger-Signale, vier PCI Express Lanes, viele USB 3.0 und 2.0 Ports, eSPI, SPI, GPIO und freie (reservierte) Pins zur späteren Erweiterung. Eine Besonderheit von SMARC ist auch die Verfügbarkeit von zwei Größenformaten: 82 mm x 80 mm und 82 mm x 50 mm. Das große Modul MSC SM2F-AL wartet u.a. mit ECC, eMMC und/oder Flash SSD sowie WiFi/BT/NFC als optionale Features auf, während das kleine Modul MSC SM2S-AL mit schnellem DDR4-Speicher ausgestattet ist und die Realisierung sehr kompakter Applikationen erlaubt.

Zielanwendungen von Qseven sind alle Arten von HMI

Die Qseven-Version der Module mit E3900-Prozessoren werden wohl überwiegend diejenigen Entwickler wählen, die schon ein Qseven-Design haben und nun das modernste Modul mit der höchsten Leistung für diesen Formfaktor verwenden möchten. Zielanwendungen sind hier wie dort alle Arten von HMI (Bediensysteme), POS-POI (Verkaufs- und Infoterminals), medizinische Anwendungen niedrigerer Komplexität, Transport und allgemeine Steuerungssysteme.

Core-Prozessoren der 7. Generation „Kaby Lake“

Die neuen „Kaby Lake“-Prozessoren werden, wie bereits die vorhergehenden Core-Prozessoren der 6. Generation („Skylake“), in 14-nm-Technologie hergestellt und weisen eine ähnliche Architektur auf, bieten jedoch durch Optimierungen der Mikroarchitektur eine deutliche Performance-Steigerung bei gleicher Verlustleistung. Zur Familie gehören Core-i7-, i5- und i3-CPUs, aber auch ein Celeron- und zwei Xeon-Prozessoren.

Sie unterteilen sich in drei Gruppen, von denen für COM-Module nur die „H“- und „U“-Gruppen interessant sind, da sie im Verlustleistungsbereich zwischen 15 und 45 W liegen. Prozessoren der „H“-Gruppe sind die leistungsfähigsten CPUs und werden daher auf dem größeren COM-Express-Formfaktor „Basic“ mit 125 mm x 95 mm realisiert, die Core-i3/5/7 und Xeon-Chips liegen bei 2,1 bis 4 GHz Takt (mit Turbo-Modus) und verbrauchen zwischen 25 und 45 W.

Die „U“-Gruppe besteht aus vier Prozessoren (darunter ein Celeron) mit 2,2 bis 3,9 GHz, die alle maximal 15 W verbrauchen und gut auf den „Compact“-Formfaktor mit 95 mm x 95 mm passen. Der Betriebstemperaturbereich reicht jeweils von 0 bis 60 °C. Für erweiterte Temperaturbereiche können auf Wunsch spezielle Auswahlscreenings gefahren werden.

Die auf den Chips integrierte Intel HD Graphics Gen. 9 unterstützt DirectX 12, OpenGL 4.4 und OpenCL 2x. Weitere Merkmale sind eine leistungsfähige Grafikbeschleunigung und hardwarebasiertes Video-Encoding und -Decoding. Es lassen sich drei unabhängige Displays mit einer Auflösung von 4K x 2K ansteuern, die über DisplayPort, DVI/HDMI und LVDS oder embedded DisplayPort (eDP) herausgeführt werden.

COM Express mit Kaby Lake sind die aktuell leistungsfähigsten Module

Die COM-Express-Module mit den „Kaby Lake“-Prozessoren der „H“-Klasse bieten Anwendern die aktuell leistungsfähigsten COM-Module. Die Skalierbarkeit der Performance reicht bis zur 4-GHz-Klasse, deren Grafikleistung sehr hoch liegt, bei Bedarf aber noch über den PCIe x16 (PEG) Slot mit einer externen Grafikkarte erweitert werden kann. Potenzielle Anwendungen für solche Modul-Boliden sind anspruchsvollste Rechen- und Grafikanwendungen aus den Bereichen Steuerungstechnik (Mehrachsen-Regelung), Medizintechnik (Scanner, dia-gnostische Anwendungen), Kommunikation (schnelle Datenpfadverwaltung) und Bild- und Mustererkennung in vielerlei Applikationsbereichen.

Für die kompakten Module mit den Prozessoren der stromsparenden „U“-Klasse findet sich ein weites Feld der Anwendungen bei Rechen- und Grafikaufgaben mittlerer Komplexität, insbesondere wenn der verfügbare Platz knapp ist und das Carrierboard nur geringfügig größer als das Modul mit 95 mm x 95 mm werden darf. Anwendungsbereiche in der Automatisierung, der Bildverarbeitung, Telekommunikation, Medizintechnik und bei POS/POI sind bereits bekannt.

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