COM-HPC Carrier-Design Guides Rev. 2.2 COM-HPC-Mini-Spezifikation ist nun komplett

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Congatec begrüßt die Veröffentlichung des COM-HPC Carrier-Design-Guides Rev. 2.2, für Entwicklungen modularer Designs auf Basis der 95 mm x 70 mm kleinen COM-HPC-Mini-Spezifikation und präsentiert erste Boards. Neu sind etwa der gelötete Speicher und die geringe Aufbauhöhe.

Der von dem herstellerunabhängigen Standardisierungsgremium PICMG veröffentlichte Guide bietet Entwicklern von Embedded-Systemen eine umfassende Anleitung zum Entwurf COM-HPC Mini basierender Carrierboards und deckt zudem auch alle neuen Features und Schnittstellen ab, die mit dem jüngsten Update der COM-HPC-Spezifikation implementiert wurden.

Die Verfügbarkeit des neuen Guides ist für die Embedded-Computing-Community von essenzieller Bedeutung, da High-Performance-Designs diesen Guide benötigen, um bestehende COM Express basierende Designs auf die seit Oktober 2023 offiziell verabschiedete COM-HPC-Mini-Spezifikation (COM HPC Spezifikation 1.2) zu migrieren.

Details zu COM-HPC Mini

COM-HPC Mini bietet gegenüber bislang verfügbaren Module-Standards im Mini-Format mit 400 Signalpins deutlich mehr Pins für Schnittstellen und unterstützt zudem neueste Hochgeschwindigkeitsschnittstellen – einschließlich PCIe 4.0 / PCIe 5.0, 10-Gbit/s-Ethernet, USB 4.0, Thunderbolt und vieles mehr. Die maximale Leistungsaufnahme von bis zu 76 Watt bietet zudem reichlich Spielraum auch für leistungsorientierte Multicore-Prozessoren wie die bis zu 14 Cores bietende 13. Generation der Core-Prozessorserie (Codename Raptor Lake-P) von Intel, die Congatec bereits auf den COM-HPC-Mini-Modulen der conga-HPC/mRLP-Serie anbietet. Sie unterstützen unter anderem die firmwareintegrierte Hypervsior-Technologie, um parallele Tasks rückwirkungsfrei in virtuellen Maschinen auszuführen, was die Systemkonsolidierung unterstützt.

Gelötete Speicher und Aufbauhöhe von 19 statt 24 Millimetern

Eine Änderung der COM-HPC-Design-Prinzipien betrifft die Gesamtbauhöhe von Modul und Heatspreader, die für COM-HPC-Mini--Designs um 5 mm reduziert wurde. Die minimale Aufbauhöhe benötigt damit nur noch 15 mm statt der bei anderen COM-HPC-Spezifikationen üblichen 20 mm ab dem Carrierboard. Dies ermöglicht sehr schlanke Designs, wie sie bei mobilen Handhelds oder Panel-PCs benötigt werden. Um die Bauhöhenlimits einzuhalten, haben COM-HPC-Mini-Module immer gelötete Speicher. Dieser macht COM-HPC-Mini-Module von Haus aus robust, denn gelöteter Speicher bietet nicht nur eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit, sondern durch die direkte thermische Kopplung an den Heatspreader auch eine effiziente Kühlung.

Die wichtigsten Funktionen der COM-HPC-Mini-Spezifikation

Beim COM-HPC Mini handelt es sich um den High-End-Standard der PICMG für Computer-on-Modules im Scheckkartenformat. Der COM-HPC Mini wurde mit dem Ziel entwickelt, das derzeit kleinstmögliche standardisierte High-Performance-Modul zu liefern. Er folgt den äußerst erfolgreichen COM-HPC-Client- und Server-Standards, die speziell für extreme Rechenleistung und Schnittstellenbandbreite in anspruchsvollen Edge-Applikationen konzipiert wurden.

COM-HPC Mini bringt diese Eigenschaften nun auch auf Small-Form-Factor(SFF)-Designs. COM-HPC Mini positioniert sich oberhalb vergleichbarer SFF-Standards wie COM Express Mini und bietet zukunftsorientierten Applikationen, die mit Platz- und Energiebeschränkungen konfrontiert sind, ein noch nie dagewesenes Maß an I/O-Performance und Rechenleistung.

1. Small-Form-Factor(SFF)-Abmessungen

COM-HPC Mini basiert auf der COM-HPC-Client-Spezifikation. Die Module sind mit Abmessungen von nur 95 mm x 70 mm allerdings deutlich kleiner als COM-HPC Client Size A. COM-HPC Mini erweitert damit die Einsatzmöglichkeiten von COM-HPC Client um Applikationen, die bisher aufgrund von Größenbeschränkungen nicht erreicht werden konnten. Durch die Miniaturisierung des Formfaktors wurden geringfügige Änderungen an den Schnittstellen nötig, sodass COM-HPC Mini-Module nicht mit den Client- und Server-Spezifikationen kompatibel sind. Die wichtigste Änderung ist die Verwendung von nur einem statt zwei High-Speed-Anschlüssen. Für einen optimierten Funktionsumfang weist dieser Konnektor eine andere Pinbelegung auf. So kann COM-HPC Mini mit 400 Signalpins die gesamte Bandbreite neuester Hochgeschwindigkeitsschnittstellen ausführen – einschließlich USB 4.0, Thunderbolt, PCIe 4.0 / PCIe 5.0, 10-Gbit/s-Ethernet und vieles mehr.

2. Für Hochleistungsdesigns

Im Vergleich zu COM-HPC Client ist auch die spezifizierte maximale Wärmeabgabe des Mini-Standards reduziert. Dennoch bietet die maximale Leistungsaufnahme von bis zu 76 Watt reichlich Spielraum für leistungsorientierte Prozessoren. Damit ermöglicht COM-HPC Mini SFF-Designs mit noch nie da gewesener Performance, wie sie die neuesten Multicore-Prozessortechnologien bieten. Ein gutes Beispiel dafür sind Intels Core-Prozessoren, die für diesen Formfaktor geradezu prädestiniert sind.

3. Von Haus aus robust

Eine weitere Änderung betrifft die Gesamtbauhöhe von Modul und Heatspreader, die um 5 mm reduziert wurde. Designs benötigen damit nur noch 15 mm statt der bei anderen COM-HPC-Spezifikationen üblichen 20 mm ab dem Carrierboard. Dies ermöglicht sehr schlanke Designs, wie sie bei mobilen Handhelds oder Panel-PCs benötigt werden. Um die Bauhöhenlimits einzuhalten, benötigen COM-HPC-Mini-Module gelöteten Speicher. Dieser macht COM-HPC-Mini-Module von Haus aus robust, denn gelöteter Speicher bietet nicht nur eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit, sondern durch die direkte thermische Kopplung an den Heatspreader auch eine effiziente Kühlung.

Wie Congatec Kunden unterstützt

Kunden, die Unterstützung bei der Umsetzung der Details des Design Guides wünschen, können Muster-Layouts von Congatec beziehen und Design-In-Trainings absolvieren. Congatec unterstützt auch bei der Auswahl von Komponenten und bietet Services zur Signalintegritätssimulation sowie die Überprüfung der Layouts, um Probleme frühzeitig zu erkennen. Optional bietet Congatec auch Engineering-Support, um erste Prototypen schnell bereitstellen zu können.

(mk)

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