COM-HPC est la nouvelle norme COM haute performance pour la conception modulaire de serveurs et de clients de périphérie. Le plus petit format, Mini, est à peine plus grand qu'une carte de crédit.

Au cours des deux dernières décennies, les modules COM, à leurs débuts, offraient une grande variété d'options. De nombreux fabricants ont alors cherché à imposer leur concept sur le marché et à se démarquer par un format différent. Cependant, il était difficile de se lancer seul sur un marché encore jeune et composé de nombreux petits acteurs. Les clients exigeaient des normes uniformes pour une meilleure fiabilité de conception et pour permettre le réapprovisionnement. Cela a d'abord conduit à la formation de petites alliances et de consortiums afin d'établir des formats spécifiques tels que DIMM-PC ou ETX. Mais pour obtenir une large adoption par les utilisateurs, ces efforts ont finalement abouti au développement de normes indépendantes, désormais gérées par les organismes de normalisation PICMG et SGET. Cela a considérablement simplifié le choix d'une norme adaptée.

Un large choix s'offre à vous.
Cependant, grâce aux progrès technologiques, la diversité des formats disponibles reste importante. Si l'on se limite aux systèmes clients avec prise en charge graphique intégrée, l'offre comprend Qseven, µQseven et SMARC, ainsi que COM Express Basic, Compact et Mini (Type 6), et COM Express Basic, Compact et COM-HPC (Mini, tailles A, B et C). De plus, COM Express (Type 7) et COM-HPC (tailles D et E) sont disponibles pour les systèmes sans interface graphique destinés aux serveurs embarqués et périphériques.
Ainsi, les développeurs disposent aujourd'hui de nombreuses options pour utiliser un module COM prêt à l'emploi dans leurs systèmes dédiés.

Processeurs Intel Core de 13e génération : disponibles à congatec aux formats COM Express Compact et COM-HPC Client C, A et Mini (de gauche à droite)... 

Bien que le terme SOM (System-on-Modules) soit couramment utilisé dans l'univers des processeurs Arm, tous ces termes désignent le même principe : le composant de calcul principal est présenté comme un module amorçable offrant une prise en charge logicielle complète de toutes les interfaces spécifiées dans la norme. Grâce aux cartes d'évaluation appropriées, les développeurs peuvent implémenter immédiatement leur application, tandis que la carte mère dédiée et son intégration au système sont développées en parallèle. Cette approche est plus simple qu'une conception entièrement personnalisée, car les recommandations de conception des normes offrent de nombreuses suggestions pertinentes et un riche écosystème de propriété intellectuelle (IP) et de composants sur étagère (COTS) est disponible.

COM-HPC dominera les architectures hautes performances.
Cependant, le choix reste limité. La nouvelle norme COM-HPC du PICMG définit un écosystème extrêmement vaste qui s'imposera comme la norme de référence pour la prochaine génération d'applications embarquées et de calcul en périphérie hautes performances. Par conséquent, toutes les nouvelles conceptions haut de gamme devraient être basées sur COM-HPC, qu'il s'agisse de serveurs ou de clients dédiés à la périphérie. En tant que norme précédente, COM Express est uniquement recommandé pour les conceptions existantes afin de réduire les coûts de développement non récurrents (NRE) lorsque des performances accrues ne sont pas nécessaires. De plus, la norme COM-HPC Mini, récemment introduite, offre une voie de migration très efficace pour les conceptions COM Express Compact, ce qui était impossible auparavant.

SMARC est un format basse consommation pour processeurs Arm et x86 permettant des conceptions très compactes avec des connecteurs de carte à faible coût. Le kit présenté sur l'image est un module SMARC basé sur un NXP i.MX8 Plus, comprenant un support, un dissipateur thermique et une chambre Basler.

Mesurant 95 x 120 mm (11 400 mm²), le format COM-HPC A, jusqu'alors le plus petit, était encore près de 32 % plus volumineux que le format COM Express Compact (95 x 95 mm, soit 9 025 mm²). En termes d'encombrement, cela représente 25 mm de trop pour la migration des systèmes COM Express existants vers le format COM-HPC. Le format COM Express Compact étant le plus répandu, et seuls les systèmes haut de gamme utilisant actuellement le format COM Express Basic, encore plus grand, de nombreux développeurs ont rencontré des difficultés considérables, ne serait-ce qu'en termes de dimensions. Mais plus petit, c'est toujours possible. C'est pourquoi le format COM-HPC Mini (95 x 60 mm) change la donne et ouvre des perspectives inédites, notamment pour les nombreux systèmes ultra-compacts.

Les modules de serveur COM-HPC Size D de congatec avec processeurs Intel Xeon D-2700 offrent des performances de serveur de périphérie massives avec jusqu'à 20 cœurs et ciblent les applications critiques mixtes avec des charges de travail consolidées.

SMARC est destiné aux conceptions basse consommation et à faible coût
. Mais COM-HPC peut-il vraiment être universel ? En théorie, oui. En réalité, c’est différent, car outre PICMG, il existe aussi les normes SGET, principalement axées sur le traitement basse consommation. Parmi les normes SGET, SMARC est généralement préféré à Qseven car son connecteur est plus récent, son nombre de broches plus élevé et son format plus compact. Cependant, les conceptions utilisant le connecteur de bord, qu’il s’agisse de Qseven ou de SMARC, sont invariablement moins chères que celles utilisant la norme PICMG. Par conséquent, les conceptions compactes avec des processeurs basse consommation devraient privilégier cette norme, et COM-HPC Mini pourrait ne pas parvenir à s’imposer pleinement sur ce segment de marché. Néanmoins, toute application exigeant des performances élevées dans un format compact sera mieux adaptée à COM-HPC Mini. Le choix du format approprié est donc désormais beaucoup plus simple. C’est seulement au moment de choisir entre SMARC et COM-HPC Mini que les choses se compliquent. Toutefois, lorsque le dispositif cible requiert une conception basse consommation ou économique plutôt que des performances élevées et compactes, le choix de conception est tout aussi simple. Quant aux normes, une chose est sûre : la communauté des systèmes embarqués continuera de prendre en charge l’ensemble des normes disponibles. Par conséquent, les nouvelles conceptions sont parfaitement compatibles avec les normes COM-HPC et SMARC.

Auteur* : Christian Eder est directeur marketing produit chez congatec