Was sind CoMs?
Computer-on-Modules (CoMs) sind kleine Computerboards. Sie werden in standardisierte Steckverbinder auf einem anwendungsspezifischen Carrierboard gesteckt. Als applikationsfertige Superkomponenten enthalten diese Module in einem funktionsvalidierten Komplettpaket alle wichtigen Embedded-Computing-Bausteine wie CPU, GPU und RAM sowie ein breites Spektrum von Standardschnittstellen.
Innerhalb eines CoM-Standards werden alle definierten Schnittstellen über dieselben dedizierten Signalpins zum standardkonformen Carrieboard ausgeführt. Dadurch sind CoMs über verschiedene Hersteller und Prozessorgenerationen hinweg austauschbar.
Die anwendungsspezifischen Schaltungen werden jedoch auf dem Carrierboard ausgeführt. Bei der Entwicklung des Carrierboards entscheiden Sie, welche der verfügbaren Computermerkmale Sie tatsächlich benötigen und welche Erweiterungen Sie umsetzen wollen.
Dieser CoM-Ansatz ermöglicht es Designern, innovative Lösungen innerhalb kürzester Zeit kosteneffizient zu entwickeln und diese höchst agil an technische Weiterentwicklungen anzupassen.
Die Vorteile auf einen Blick
Geringere Entwicklungskosten
CoMs sparen Geld im Vergleich zu vollständig kundenspezifischen Designs da sie die Non-Recurring-Engineering-Costs (NRE) für Entwicklung und Upgrades senken. Mit standardisierten CoMs müssen Entwickler keine Zeit für einen komplexen Design-In-Prozess der zugrundeliegenden Computertechnologie aufwenden.
Höhere Designsicherheit
CoMs erhöhen die Designsicherheit, da sich mit ihnen selbst grundlegende Änderungen während der Entwurfsphase oder in der Mitte des Lebenszyklus eines Produkts problemlos durchführen lassen. Es benötigt nur einen Modultausch auf die nächste Generation. Mit verschiedenen CoMs lassen sich auch ganz einfach ganze Produktfamilien auf einem Basisdesign umsetzen.
Mehr Agilität
CoMs sind äußerst skalierbar. Damit können sie alle Leistungsanforderungen erfüllen, von Low-Power bis High-Performance und von Arm-Technologie bis x86. Mit einem einfachen Modulwechsel können Sie die Herausforderungen schneller Innovationszyklen meistern, indem Sie mehr Performance und neue Funktionen wie KI implementieren.
Maximaler ROI & Nachhaltigkeit
CoMs verlängern die Nutzungsdauer Ihrer Anwendung. Bestehende Designs können mit einem einfachen Modultausch aufgerüstet werden, um neue und unvorhersehbare Anforderungen zu erfüllen. Selbst Systeme, die bereits seit mehreren Jahren im Einsatz sind, können aufgerüstet werden, was die Langlebigkeit Ihrer Hardware erhöht.
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Computer-on-Module-Standards
Aktuell tut sich viel im Markt der Computer-on-Modules. Für Low-Power SMARC Modules gibt es eine neue Spezifikationsversion: 2.1. Auch wirft der kommende High-End Embedded Computing Standard COM-HPC viele neue Fragen auf. Was müssen OEM und Systemdesigner deshalb heute wissen?
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FAQs
Q1: Was sind Computer-on-Modules (CoMs) und was macht sie für die Entwicklung von Embedded-Systemen so attraktiv?
Computer-on-Modules sind die führende Plattform für die Entwicklung von Embedded-Systemen. Als applikationsfertige Superkomponente ermöglichen einfache kundenspezifische Auslegungen mit höherer Design-Sicherheit bei geringerem Entwicklungsaufwand, höherem ROI und größerer Nachhaltigkeit.
Q2: Warum sind Computer-on-Module auf dem Embedded-Computing-Markt so beliebt?
Studien zeigen, dass Computer-on-Module der dominierende Embedded-Formfaktor sind. Die Anforderungen der industriellen Automatisierung und Industrie 4.0 sind wichtige Treiber für das Wachstum. IHS Markit und Research and Markets prognostizieren ein signifikantes Wachstum, getrieben durch die Kundenanforderungen und die Verbreitung des IoTs.
Q3: Wie machen Computer-on-Module die Entwicklung effizienter?
Computer-on-Modules entkoppeln die Applikationsentwicklung von der zugrundeliegenden und hochkomplexen Embedded-Computing-Technologie. Dadurch können sich die Entwickler voll und ganz auf ihre Kernkompetenzen und ihre Hauptaufgabe konzentrieren: die Entwicklung marktführender Lösungen.
Q4: Was ist nötig, um meine Anwendungen auf neue Prozessortechnologie und neue Funktionen umzustellen?
Zwei einfache Schritte:
1. Ziehen Sie das alte Modul ab
2. Stecken Sie das neue Modul mit den benötigten Funktionen ein
Achten Sie aber bitte darauf, dass Sie innerhalb des gleichen Standards und Leistungsbereichs bleiben, um Kühlungsprobleme zu vermeiden.
Q5: Warum gibt es unterschiedliche Computer-on-Module-Standards?
Mit der Weiterentwicklung der Prozessortechnologie werden neue Funktionen, Schnittstellen und Möglichkeiten verfügbar. Diese müssen von den Konnektoren auch ausgeführt werden können. COM-HPC führt zum Beispiel PCIe Gen 5 und Thunderbolt in den Markt des Embedded-Computings ein. Diese Schnittstellen waren bei der Standardisierung von COM Express im Jahr 2005 noch nicht verfügbar. Darüber hinaus erfordern unterschiedliche Anforderungen an Performance, Stromverbrauch und Größe spezielle Standards wie beispielsweise SMARC Module, der speziell für extrem kompakte Low-Power-Designs entwickelt wurde.
Q6: Wie lange kann ich meine Designs mit Computer-on-Modules betreiben?
Für mehrere Jahrzehnte. Nehmen Sie zum Beispiel COM Express. Dieser herstellerunabhängige Standard, der seit 2005 von der PICMG verwaltet wird, hat die längste Marktpräsenz. Er wird konsequent gepflegt und weiterentwickelt, wie die COM Express-Spezifikation 3.1 zeigt, die COM Express-Module auf PCIe Gen 4 aufrüstet. Mit jeder neuen x86-Prozessorgeneration werden auch neue COM Express Module veröffentlicht. Man kann also davon ausgehen, dass COM Express noch mindestens ein Jahrzehnt lang aktiv weiterentwickelt wird. Dann wäre der Standard 30 Jahre alt und kein Ende in Sicht.
