מאמר זה מתאר את לוחות המעבדים המוקטנים מתקן PC-104 וכן מודול מסוג COM Express type-2 המבוסס על פלטפורמות ה- Luna Pier וה- Luna Pier Refresh של אינטל.
התכונות והביצועים של מערכות משובצות מחשב התפתחו בצורה עקבית בעשורים האחרונים. המעבדים חייבים לעמוד בדרישות לביצועים גבוהים , תמיכה בטווח רחב של תכונות וממשקים חדשים תוך כדי הורדת שטח הסליקון וצריכת הספק נמוכה. היכן שקירור אקטיבי אפשרי ומתאים, מהנדסי מערכת יכולים לבחור טווח רחב של מעבדים החל מבעלי ביצועים גבוהים מאד כמו ה- Xeon או Quad Core ועד מעבדים ברמות ביצועים משתנות כמו ה- Core 2 Due .
אולם באפליקציות משובצות מחשב רבות לא רצוי קירור אקטיבי כמו מערכות רפואיות, צבאיות ותעשייתיות. הסיבות לדחיית קירור אקטיבי בתעשייה יכולות להשתנות אך בדרך כלל הסיבות העיקריות הם אמינות של חלקים נעים , הצטברות אבק ורעש. עם הצגת משפחת מעבדי ה- ATOM של אינטל והרכיבים הנלווים, אינטל מאפשרת ליצרני חומרת embedded כמו Aaeon לספק כרטיסי מעבדים ומערכות שמציגות ביצועים שלא היו אפשריים קודם בסביבה עם קירור פסיבי.
בשנת 2009 , יצרנים של כרטיסים משובצי מחשב פיתחו מגוון גדול של כרטיסי כאלו בגדלים שונים שמציעים תכונות יוצאות מן הכלל : ביצועים חזקים, צריכת הספק נמוכה יותר ( פחות מ 10 W ) ויחס עלות לביצועים טוב יותר. המגמה בתחום הכרטיסים משובצי מחשב ברורה: קישוריות גדולה יותר דרך חבורים רבים ומהירים , שימוש בכרטיסים מוקטנים ( Small Form Factor – SFF ) ומספר חיבורי USB גדול. לפיכך , מעבד או פלטפורמת עיבוד כזו שדורשת שטח קטן יותר ומשולבת עם חיבורים מהירים והתקני I/O מפשטת את תיכנון הכרטיסים ומקטינה את המאמץ הכללי המושקע בתיכנון מערכת.
פלטפורמת Luna Pier Refresh של אינטל המורכבת ממעבד Atom N450 ובקר ה I/O ה- 82801HM , מציעה את הקפיצה הגדולה בתכן כרטיסי משובצי מחשב מוקטנים ( SFF ) ובעלי צריכת הספק נמוך. ע”י שלוב של הבקר הגרפי ובקר הזיכרון לתוך המעבד עצמו, אינטל שוב מאפשרת ליצרני החומרה להקטין את סיבוכיות התכנון של הכרטיסים כמו את גודלם הפיזי.שני מעגלים משולבים אלו מחליפים את הפתרון המוכר היטב של שלשה מעגלים משולבים ( מעבד, עם 2 רכיבי גישור ) ומציעים הקטנה של 33% בגודל הפיזי. יותר מזה, תוך כדי הקטנת הגודל הפיזי הגדילה אינטל את ביצועי הזיכרון : הזיכרון הואץ ל– 667 MHz , הוכפלה כמות הזיכרון הניתנת לגישה וכמו כן הוגדלה מהירות המעבד הגרפי ביותר מפי 2 ל- 400 MHz בהשוואה לפלטפורמת Navy Pier . לעמידה בדרישות לרוחב פס גבוה בפעולות I/O , פלטפורמת ה- Luna Pier Refresh מספקת 6 ערוצי PCIe ניתנים לקינפוג , GEth MAC ועד לעשרה חיבורי USB . הגדלת ביצועים זו והתכונות המשופרות של ה- Luna Pier תוך כדי הקטנת צריכת ההספק ביחס לדורות קודמים מביאה לאימוץ הפלטפורמה ע”י תעשיות בהם נדרשות מערכות עם קירור פסיבי. כדי להגדיל את הגמישות של פלטפורמת ה- Luna Pier Refresh , אינטל תציע את המעבד הראשון עם שתי ליבות ממשפחת ה- Atom לקהילת המערכות המשובצות מחשב. מעבד ה- Atom D510 , יספק את אותו תדר עבודה של 1.6GHz , אבל עם ליבה כפולה וביצועים טובים יותר תוך כדי שמירת TDP ( Thermal Design Power) נמוך של 12 עד 15 וואט. מפתחי תוכנה ימצאו תמיכה מלאה של מגוון מערכות הפעלה כמו windows XP על נגזרותיה, Windows CE ונגזרותיה , Windows Embedded POS , Fedora Linux ו- MontaVista Linux ומע”ה זמן-אמת כמו vxWorks .
חברת Aaeon מאיצה את השימוש במשפחה חדשה זו של מעבדי ה- Atom ע”י פיתוח של כרטיסים משובצי מחשב מבוססי פלטפורמת ה- Luna Pier Refresh .
הראשון להגיע הוא הכרטיס המשולב PFM-LNP בגודל ע”פ תקן PC-104 . כרטיס משולב זה מכיל את החיבור הנפוץ של PCI-104 וכמו כן תושבת Mini-PCIe לחיבור התקנים מיוחדים. כרטיס ה- PFM-LNP מספק חיבור גיגהביט ל- LAN , 4 חיבורי טוריים רגילים וארבעה חיבורי USB 2.0 . חיבורים לתצוגה כוללים ממשק LVDS LCD וממשק VGA אנאלוגי. עם תמיכה בזיכרון 1GB DDR2 מספק הכרטיס את הזיכרון הנדרש להרצת אפליקציות Embedded הדרשניות ביותר. מיד לאחר הצגת כרטיס ה- PFM-LNP , תציג חברת Aaeon את ה- COM-LN , כרטיס משולב לפי תקן COM Express type-2 ( 95 מ”מ על 125 מ”מ) מבוסס על פלטפורמת ה- Luna Pier/Luna Pier Refresh .
תקן ה-COM Express הינו תקן פתוח, אשר מנוהל כיום ע”י אגוד ה-PICMG המהווה קונסורטיום של מעל 250 חברות בתחום המחשוב התעשייתי. התקן למעשה מפרק את כרטיסי המחשב הנהוגים לשני חלקים: מודול ה-COM Express והלוח הנושא. מודול ה-COM Express מכיל את רכיבי הליבה של מערכת המחשוב, כגון מעבד, זכרון, ערכת שבבים ומעבד גרפי; בעוד הלוח הנושא יכיל התקנים היקפיים כגון רשת, רכיב Super IO בנוסף לכל המחברים והלוגיקה היעודית לישום הלקוח.
כיוון שתקן ה-COM Express קובע במדויק את גדלי הכרטיס, את המחברים המשמשים לחיבור מול הלוח הנושא ואת האותות המועברים בכל פין במחברים – מודול אחד של COM Express יכול להיות מוחלף באחר בקלות רבה. דבר זה מאפשר לפתח לוח נושא אחד המכיל את כל הלוגיקה של היישום, ולהחליף את מודול ה-COM Express בהתאם לדרישות הביצועים והמגבלות התרמיות של כל יישום.
דבר זה יאפשר לכרטיס ה- COM-LN להחליף מודולים קיימים של COM Express להשגת היתרונות הגלומים במודול חדש זה. כפי שכבר ידוע בתעשייה, תכנון הכרטיס ה- COM Express Carrier , דורש תמיכה חזקה של יצרני המודולים. הניסיון והידע בתכנון גם כרטיסי Carriers סטנדרטיים וגם ייעודיים לפי דרישות לקוח ע”י שירותים מיוחדים נותנים ללקוחות יתרון של תכנון נכון ויציב , הגעה לשוק היעד בהקדם והשקעה קטנה יותר.
AAeon מנוסה בתכנון כרטיסים כולל שירותי תכנון מרמת הרעיון ועד לייצור ההמוני.
חברת Aaeon מיוצגת בישראל ע”י חברת רדיון ( www.radion.co.il.)
