控創(chuàng)Intel CoreTM2 Duo 45納米處理器開啟嵌入式應(yīng)用新領(lǐng)域

　　近期發(fā)布的Intel?45納米 Core? 2 Duo處理器展現(xiàn)了提供更小尺寸、更強(qiáng)性能嵌入式應(yīng)用的可能。這些應(yīng)用現(xiàn)在需要適當(dāng)?shù)那度胧郊軜?gòu)來實(shí)現(xiàn)良好的速度和成本效益。基于成熟標(biāo)準(zhǔn)COM Express?的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊為實(shí)現(xiàn)更快的產(chǎn)品面世時(shí)間和更好的投資安全性提供了清晰的發(fā)展路徑。

更小封裝尺寸與更高的每瓦特性能

　　多核處理器為嵌入式計(jì)算應(yīng)用帶來巨大的性能優(yōu)勢。這使得具有成本效益和緊湊平臺(tái)的SMP（對稱多處理器）平臺(tái)和運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的二合一混合平臺(tái)的開發(fā)成為可能。現(xiàn)在，隨著全新45納米工藝的雙核處理器的到來，預(yù)示著嵌入式計(jì)算解決方案向下一階段演進(jìn)。相比65納米Intel? Core? 2 Duo 處理器，更低功耗的45納米Intel? Core?2 Duo SP9300處理器可以提供更快的核心速度，二級緩存增加50%、前端總線頻率提升25%。OEM制造商正在尋找合適的嵌入式計(jì)算架構(gòu)以使他們在更小尺寸更具能源效率的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中提供多核性能。這不僅包括更緊湊尺寸和節(jié)約空間的現(xiàn)存各種平臺(tái)，而且也涵蓋了一系列以往受限于功耗和尺寸而無法實(shí)現(xiàn)的新型設(shè)備。如，醫(yī)用測試和測量用的嵌入式移動(dòng)設(shè)備就需要優(yōu)秀的圖形處理性能且同時(shí)兼顧電池使用時(shí)間。功耗更低的45nm雙核處理器，可以幫助這些應(yīng)用滿足嚴(yán)格的EMC（電磁兼容性）要求，使他們適應(yīng)各自的市場。此外，改進(jìn)的能源效率使得開發(fā)成全封閉設(shè)計(jì)而無需風(fēng)扇成為可能，這將進(jìn)一步降低成本并提高M(jìn)TBF（平均無故障時(shí)間）。

　　以嵌入式計(jì)算機(jī)模塊為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)

　　為降低成本和簡化流程，OEM廠商會(huì)尋找標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式計(jì)算平臺(tái)，使用標(biāo)準(zhǔn)的板卡。但是問題在于標(biāo)準(zhǔn)板具有標(biāo)準(zhǔn)的封裝和外部接口且接口位置也都相同。這意味著類似標(biāo)準(zhǔn)板面對具有外部接口且位置不斷變化的小尺寸設(shè)備時(shí)缺乏足夠的靈活性。此外，很多基板需要90度垂直放置擴(kuò)展卡，這是降低設(shè)備尺寸的最主要障礙。

　　　自從外部接口的位置可以藉由特定應(yīng)用載板決定之后，小尺寸設(shè)備市場因此更傾向使用嵌入式計(jì)算機(jī)模塊。嵌入式計(jì)算機(jī)模塊無需擔(dān)憂高度問題，因?yàn)槟K是平行于主板的。因此問題只剩一個(gè)，即選擇哪種嵌入式計(jì)算機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊
　　COM Express?（Computer-on-Module Express）標(biāo)準(zhǔn)是由PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商組（PICMG?）主導(dǎo)的廠商無關(guān)型（非某種廠商專有的）規(guī)格，因此對很多新的應(yīng)用來說，COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊是一種理想選擇。COM Express?標(biāo)準(zhǔn)最初由Intel和控創(chuàng)公司2004年發(fā)起，那時(shí)候命名為“ETXexpress?”。2006年在PICMG?的推動(dòng)下，“ETXexpress?”演變成為嵌入式計(jì)算機(jī)模塊標(biāo)準(zhǔn)——COM Express?并沿用至今?，F(xiàn)在，COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊市場年復(fù)合增長率達(dá)20%。COM Express?模塊在設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢在于，該標(biāo)準(zhǔn)是第一個(gè)遵循真正獨(dú)立產(chǎn)業(yè)規(guī)格的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊規(guī)格。設(shè)計(jì)人員將大大受益于可擁有多個(gè)供貨商支持，而不必?fù)?dān)心不同版本間的互操作性問題。 

圖2.標(biāo)準(zhǔn)的COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊具備傳統(tǒng)的載板提供投資安全性和更快的產(chǎn)品面世時(shí)間

　　從技術(shù)的觀點(diǎn)來看，COM Express?定義了以PCI和PCI Express總線為基礎(chǔ)的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊，提供最新的接口，如：PCI Express (Gen 2 capable), PCI, PCI Express圖形 (PEG), SDVO (DVI), USB 2.0, SATA 和千兆以太網(wǎng)等等，這些接口是通過COM Express?規(guī)范的第一類和第二類定義（第二類定義提供兩個(gè)連接器：第一組連接器具備與第一類定義相同的引腳分布，第二組連接器具備附加接口，如PCI、PEG（高端顯卡接口））引腳插線和IDE提供。由于所有的COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊中固定了連接器的物理位置，不管模塊尺寸多大， COM Express?提供了高度的投資安全保障，同時(shí)允許設(shè)計(jì)人員能夠發(fā)揮現(xiàn)有的知識(shí)，包括規(guī)格，經(jīng)過認(rèn)證的設(shè)計(jì)指南和參考設(shè)計(jì)等。

　　COM Express?為小尺寸設(shè)計(jì)提供發(fā)展藍(lán)圖

　　當(dāng)前的COM Express?標(biāo)準(zhǔn)版型分為基本型(95 x 125 mm)和擴(kuò)展型 (155 x 110 mm)兩種外型尺寸。這即將擴(kuò)展出兩種更小的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)——microETXexpress (95mm x 95mm)和僅有信用卡大小的nanoETXexpress (84 mm x 55 mm)，作為COM Express? 規(guī)格的延伸，這兩種小尺寸規(guī)格已經(jīng)被提交到PICMG? 討論。因此，諸如PCIe、 USB 2.0、 SATA、 GbE 等等應(yīng)用需求，既定的 PICMG?小尺寸規(guī)格已經(jīng)有了清晰的發(fā)展路線圖。而且，microETXexpress和nanoETXexpress尺寸的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊已經(jīng)開始供貨，例如：來自控創(chuàng)基于45nm低功耗Intel? Atom?處理器的microETXexpress-SP和nanoETXexpress-SP規(guī)格產(chǎn)品，。由于這些模塊百分之百兼容COM Express ?的布局和引腳，設(shè)計(jì)師可以充分利用其現(xiàn)有的COM Express ?設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)開始他們的設(shè)計(jì)，并立即將他們的產(chǎn)品推向市場。

　　圖3.從 ETXexpress? 規(guī)格到nanoETXexpress規(guī)格， COM Express?架構(gòu)變得越來越小

　　首款以全新45nm Intel? Core? 2 Duo處理器和GS45芯片組為基礎(chǔ)并采用ETXexpress?架構(gòu)的控創(chuàng) COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊。處理器范圍從高性能的2.26GHz Intel? Core?2 Duo SP9300到1.2GHz超低電壓版Core? 2 Duo SU9300，這些模塊提供了增強(qiáng)的每瓦特性能以適應(yīng)下一代嵌入式應(yīng)用寬泛的需求。他們同樣提供內(nèi)置的Intel?動(dòng)態(tài)管理技術(shù)（Intel?AMT）4.0版遠(yuǎn)程管理引擎。（Intel? AMT是Intel? vPro?技術(shù)的組件。）為方便系統(tǒng)維護(hù)、降低用戶成本，這個(gè)引擎提供了增強(qiáng)的安全性和遠(yuǎn)程管理功能，更高的系統(tǒng)可靠性。

　　Intel? AMT 4.0允許系統(tǒng)管理員實(shí)現(xiàn)多種任務(wù)管理，比如遠(yuǎn)程安裝新的操作系統(tǒng)或管理分散在各處的硬件系統(tǒng)。如果某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障，管理員可在核心服務(wù)系統(tǒng)上通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行：故障分析、安裝升級補(bǔ)丁、重啟系統(tǒng)等操作，過程僅需幾分鐘。通過Intel?可信任的執(zhí)行技術(shù)(Intel? TXT)，主板內(nèi)置可信任平臺(tái)模塊（TPM1.2）最新的軟件和數(shù)據(jù)保護(hù)功能。這些特性使得COM Express ?模塊非常適用于的分布式系統(tǒng)模塊，可廣泛應(yīng)用在鐵路，水電，交通燈，收費(fèi)系統(tǒng)，自動(dòng)售貨機(jī)，票務(wù)和博彩游戲領(lǐng)域。

　　COM Express?的I/O靈活配置特性使得嵌入式計(jì)算機(jī)模塊在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用成為可能，包括5個(gè) PCI Express? x1接口, 4個(gè) SerialATA 接口, 1個(gè) IDE接口和 8個(gè) USB 2.0 接口， 還有千兆以太網(wǎng)。通過多級PEG引腳接出，SDVO和Display-Port為VGA和DVI顯示器輸出提供了額外的視頻信號(hào)，SDTV和HDTV輸出和TV調(diào)諧輸入大大簡化了系統(tǒng)圖形設(shè)計(jì)。系統(tǒng)同樣繼續(xù)提供傳統(tǒng)的非PCI-Express?組件支持，比如PCI2.1接口的板卡。

圖4. 控創(chuàng) ETXexpress?架構(gòu)的計(jì)算機(jī)是首款以Intel? 45nm Core? 2 Duo處理器為基礎(chǔ)的COM Express?嵌入式計(jì)算機(jī)模塊。

　　切換到嵌入式計(jì)算機(jī)模塊

　　從標(biāo)準(zhǔn)板級平臺(tái)切換到嵌入式計(jì)算機(jī)模塊平臺(tái)時(shí)，針對特定應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員可能發(fā)現(xiàn)，他們沒有所需的BIOS、中間件、固件設(shè)計(jì)能力。當(dāng)選擇一個(gè)COM Express?供貨商，OEM廠商還應(yīng)檢查這個(gè)供貨商是否提供相應(yīng)服務(wù)，從而減輕從全定制的內(nèi)部設(shè)計(jì)切換到定制化的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊解決方案時(shí)遇到的各種挑戰(zhàn)。這點(diǎn)對從COTS平臺(tái)轉(zhuǎn)變到以嵌入式計(jì)算機(jī)模塊為基礎(chǔ)的半定制設(shè)計(jì)的無生產(chǎn)部門的公司來說尤為重要。

　　控創(chuàng)可提供一站式的完整服務(wù)和全定制的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊的解決方案， 可幫助OEM廠商實(shí)現(xiàn)不同的解決方案，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 控創(chuàng)的客戶可受益于現(xiàn)成的核心技術(shù)，可輕松地實(shí)現(xiàn)全定制主板。大量專案項(xiàng)目所需的板卡中，每個(gè)單顆元件都會(huì)產(chǎn)生巨大的整體成本，但經(jīng)由全定制設(shè)計(jì)成本可得以減少。更具成本效益的設(shè)計(jì)使得制造商獲得因經(jīng)營規(guī)模的擴(kuò)大而得到的成本效益。在關(guān)鍵時(shí)刻，略低的價(jià)格將刺激巨大的銷量增加。這個(gè)階段正逐步逼近