Eurotech Group: инновационные встраиваемые платформы для мобильных приложений

Все статьи цикла:

• Eurotech Group: встраиваемые компьютеры для систем обеспечения безопасности, обороны и авионики
• Eurotech Group: отказоустойчивые компьютерные системы на транспорте для жестких условий эксплуатации
• Eurotech Group: инновационные встраиваемые платформы для мобильных приложений

Решения Eurotech Group для рынка мобильных приложений

Направление встраиваемых платформ для мобильных приложений — один из наиболее быстро развивающих сегментов рынка встраиваемых компьютерных технологий (ВКТ). Это направление характеризуется такими требованиями к создаваемым изделиям, как очень компактные размеры процессоров и модулей на их основе (за счет высокой степени интеграции), высокая производительность, малое энергопотребление и теплорассеивание, поддержка основных коммуникационных интерфейсов (как проводных, так и беспроводных) и, наконец, невысокая стоимость. За последнее время появилось и развивается несколько перспективных платформ разных производителей: решения с системой команд x86 (Intel Atom, VIA Nano, AMD LX800/LX900) и решения на базе системы команд RISC-процессоров ARM (Marvell PXA320, Freescale i.MXnn).

Eurotech Group, являясь одним из лидеров на рынке ВКТ, разрабатывает модули с различными процессорами, но особое внимание уделяет решениям на платформе Intel, тесно сотрудничая с этой компанией. Поэтому не случайна высокая оценка со стороны Intel усилий Eurotech в этом направлении. В частности, в ноябре 2008 года Eurotech, Inc., (американское подразделение Eurotech Group) была удостоена награды компании Intel среди членов «Альянса по встраиваемым коммуникациям» (ECA, Embedded Communications Alliance) за выдающиеся достижения в категории «Growth in the Intel Atom Co-Selling». Eurotech, Inc., превзошла всех других участников ECA по диапазону возможностей продуктов (далее мы рассмотрим их более детально), основанных на новом процессоре Intel Atom. Эта награда чрезвычайно престижна для любой компании в программе Intel ECA и отражает глубину и широту сотрудничества Eurotech и Intel.

Инновационные решения Eurotech на основе новых процессоров Atom компании Intel

Модуль ISIS и процессор Catalyst

Одним из перспективных решений Eurotech Group для рынка мобильных приложений является модуль центрального процессора ISIS, который выпускается в форм-факторе PC/104+ (рис. 1) и состоит из процессорного модуля Catalyst (рис. 2) и платы-носителя. Процессорный модуль Catalyst построен на процессоре Atom серии Z5xx и может поставляться в двух вариантах: Z530 1,6 ГГц (2,3 Вт), Z510 1,1 ГГц (2 Вт). Технология его изготовления (новейшие транзисторы Intel с металлическим затвором и диэлектриком Hi-K и технологическим процессом 45 нм) позволяет создать миниатюрный вычислитель с архитектурой х86 и потрясающей производительностью при очень низком энергопотреблении.

Процессор дополнен микросхемой US15W (системный контроллер-концентратор — Intel System Controller Hub, SCH), которая представляет собой устройство высокой степени интеграции, объединяющее в себе традиционные северный (GMCH) и южный (ICH) мосты и включающее графический 3D-контроллер, аппаратный ускоритель функций декодирования видео высокой четкости в режимах 720p и 1080i (форма ты H.264, MPEG-2, MPEG-4, VC1 и WMV9), звуковой адаптер Intel High Definition Audio и поддержку устройств ввода/вывода. Модуль ISIS оснащен большим набором стандартной периферии: 8 портов USB 2.0, VGA, LVDS (одноканальный, 18/24-бит), RS232/422/485, Ethernet (10/100 BaseT), GPS (20 канальный iTrax300), GPIO и IDE. Расширить функциональность модуля можно через интерфейсы PC/104 (ISA), PC/104+ (PCI) и PCI Express Mini Card. На рис. 3 показана структурная схема модуля ISIS. Потребляемая мощность модуля — менее 5 Вт при частоте 1,6 ГГц. Модуль оснащен 1 Гбайт ОЗУ (DDR2) и 4 Гбайт флэш-памяти. Наращивание флэш-памяти возможно через разъем SDIO. Модуль ISIS предназначен для работы не только в коммерческом температурном диапазоне (от 0 до +70 °C), но и в промышленном (от –40 до +85 °C).

Модуль ISIS поддерживается основными операционными системами, как для настольных ПК, так и для встраиваемых решений — Windows XP, XP Embedded, Windows CE 6.0 и Linux, что делает его совместимым с большинством программ, созданных для ПК. Для отладки программ может использоваться встроенный JTAG интерфейс (Intel XDP). Сочетание высокой производительности и малой потребляемой мощности делает модуль ISIS идеальным решением для применения в интерактивных киосках, автомобильных вычислительных системах, системах человеко-машинного интерфейса, медицине, построения различных устройств для информационно-развлекательных медиапроектов.

Одноплатный компьютер Proteus

Одноплатный компьютер Proteus — результат тесного сотрудничества Eurotech с компанией Intel. Компьютер доступен в двух конфигурациях — как автономное устройство (рис. 4) или как модуль COM Express. В обеих конфигурациях Proteus демонстрирует все преимущества встроенного процессора Atom, обеспечивая весьма высокий уровень функциональных возможностей и эффективности. Использование на плате паяной оперативной и флэш-памяти в сочетании с чрезвычайно низким тепловыделением процессора Atom делает компьютер Proteus незаменимым устройством для использования в ресурсоемких приложениях и жестких условиях эксплуатации. Обе конфигурации Proteus выполнены на универсальной печатной плате и различаются только способами предоставления интерфейсов пользователю. В автономном варианте линии интерфейсов выведены через стандартные соединители и разъемы, в варианте COM Express эти же сигналы выведены через стандартный соединитель COM Express Type 1, поддерживающий PCI Express, LPC, USB, двойной LVDS, HD Audio, Gigabit Ethernet и SMBus интерфейсы для связи с платой-носителем. Для удобства пользователя Eurotech также предлагает плату-носитель COM Express для Proteus. В дополнение к полному диапазону стандартной периферии Proteus поддерживает два LVDS-интерфейса и сенсорный экран, что позволяет подключать два экрана для одновременного отображения различной информации. Устанавливаемые опционально GPS, Bluetooth и ZigBee и два посадочных места для PCI Express Mini Card дают возможность легко и гибко изменять конфигурацию Proteus для использования как в локальных беспроводных, так и в глобальных сетях. На рис. 5 показана структурная схема модуля Proteus.

Наличие такой мощной периферии в таком маленьком объеме делает Proteus идеальным устройством для применений в различных приложениях — интерактивных киосках, системах контроля доступа, HMI, медицине, при управлении различными процессами и пр. Ключевая особенность Proteus — его полная совместимость с широким диапазоном программного обеспечения, включая операционные системы Windows XP, XP Embedded, CE 6.0 и Linux.

Решения Eurotech Group на базе архитектуры ARM

GCM — одноплатный компьютер с процессором PXA320

Компания Eurotech Group разработала одноплатный компьютер GCM (Graphics ClientM), предназначенный для создания КПК, медицинского оборудования и заказных встраиваемых изделий. GCM (рис. 6) основан на процессоре Marvell PXA320 с тактовой частотой до 806 МГц, этот компьютер является хорошим решением там, где требуется мощная графика. Что в полной мере соответствует тому, как компания Marvell позиционирует PXA320: для приложений, требующих высокой производительности и необходимый уровень интегрированности, то есть для следующего поколения мобильных телефонов, смартфонов и других портативных интернет-устройств. GCM может быть оснащен 256 Мбайт DDR SDRAM памяти, до 1 Гбайт NAND флэш-памяти, 2 портами SD/MMC/SDIO, 1 портом CompactFlash, поддерживает работу c ЖКИ, VGA с разрешением 1024×768, имеет аппаратный ускоритель 2D-графики, интерфейсы Ethernet (10/100baseT), 3 USB, 3 последовательных порта (один из которых — RS232/422/485), CAN, RTC, I²C, стереоаудиокодек, 4- или 5-проводный сенсорный интерфейс, порт сенсорной камеры и небольшие размеры: 102×152 мм (4 ″ ×6 ″ ). GCM может поставляться для работы в коммерческом (от 0 до +70 °C), расширенном (от –25 до +70 °C) и промышленном температурном диапазоне (от –40 до +85 °C). На рис. 7 показана структурная схема GCM. Компьютер GCM поддерживается операционными системами Windows CE и Linux.

Компьютер на модуле Turbo G5 с процессором i.MX31

Модуль Turbo G5 — малогабаритный компьютер на модуле (CoM) с низким энергопотреблением, основанный на процессоре Freescale i.MX31 (с системой команд ARM11) с тактовой частотой 532 МГц. CoM-модуль Turbo G5 (рис. 8) имеет встроенное устройство для обработки чисел с плавающей точкой, и поэтому он предназначен, в первую очередь, для использования в приложениях, требующих интенсивных вычислений и быстрого времени исполнения, например в системах обработки графической информации. Возможности двух- и трехмерной графики в модуле Turbo G5 включают поддержку OpenGL-ES и мобильную версию Direct3D, что открывает путь к созданию сложных интерактивных мультимедийных приложений. С таким спектром возможностей модуль Turbo G5 — отличное решение для широкого диапазона встраиваемых приборов, таких как переносные устройства и развлекательно-информационные системы.

Turbo G5 устанавливается на плату-носитель, которая обеспечивает необходимый диапазон коммуникационных интерфейсов и портов ввода/вывода. Плата-носитель может быть легко подстроена под задачу (Eurotech Group или другой компанией) для того, чтобы соответствовать уникальным требованиям заказчика, тем самым уменьшается время вывода изделия на рынок и оптимизируются затраты. Turbo G5 может поставляться как в стандартном температурном диапазоне (от 0 до 70 °C), так и в расширенном. Размер модуля — 74×46 мм (2,9 ″ ×1,8 ″ ). Основные характеристики Turbo G5: память до 256 Мбайт DDR, до 256 NAND флэш-памяти, SD/MMC и CompactFlash, интерфейсы — CAN 2.0b, 10/100BASE-T Ethernet, GPIO, PWM, LCD, аудиокодек AC’97, до 5 последовательных портов, USB, I²C, SPI и клавиатура 8×8. Поддерживается операционными системами Windows CE 5.0, 6.0 и Linux.

Заключение

Описанные в статье платформы Eurotech Group на основе процессоров Atom компании Intel, PXA320 компании Marvell и i.MX31 компании Freescale позволяют OEM-производителям и системным интеграторам создавать ультрамобильные персональные компьютеры (Ulltra Mobile PC), интернет-планшеты (Mobile Internet Devices), планшетные ПК (Tablet PC); нетбуки, коммуникаторы, навигаторы и встраиваемые мобильные устройства. Безусловно, эти платформы будут востребованы в таких отраслях, как автомобильные вычислительные системы, системы человеко-машинного интерфейса, медицина, различные устройства для информационноразвлекательных медиапроектов, интерактивные киоски, системы управления.