Un System-on-Module (SOM) fornisce i componenti di base di un sistema di elaborazione embedded, come core del processore, interfacce di comunicazione e blocchi di memoria, su un singolo circuito stampato (PCB) pronto per la produzione. Questo approccio modulare rende un SOM ideale per l'integrazione in sistemi per utenti finali, dai robot alle telecamere di sicurezza.
I SOM si distinguono dai System-on-Chip (SoC). Un SoC, come suggerisce il nome, è un insieme di componenti di calcolo chiave posizionati su un singolo chip. Sebbene i SOM possano includere un SoC, sono basati su schede e, come tali, dispongono di spazio per includere componenti aggiuntivi, mentre i SoC sono componenti (chip) all'interno del PCB del SOM.
SOM vs. Scheda madre standard: perché?
I SOM rendono possibile l'impossibile per gli sviluppatori: riducono i tempi di commercializzazione e mantengono bassi i costi. La creazione di un sistema embedded è in genere un processo lungo che richiede la progettazione e la produzione di schede personalizzate. Un SOM semplifica i passaggi necessari per dare vita a un progetto. Basta scegliere un SOM adatto alle proprie esigenze, integrarlo nel sistema finale e si è pronti per la distribuzione. Oltre a consentire la produzione su larga scala, i design modulari semplificano la gestione del ciclo di vita del prodotto e riducono i costi della distinta base.
Una scheda madre standard, d'altro canto, ha periferiche standard e una durata di vita in genere più breve, che richiede la riprogettazione del cablaggio, ad esempio, ogni volta che la scheda madre viene sostituita.
Che ci si concentri sullo sviluppo di software, hardware o persino intelligenza artificiale, vale la pena considerare i SOM:
- Gli sviluppatori di software possono sbloccare il potenziale dell'edge computing, elaborando i dati localmente con latenza zero. I sistemi System-on-a-Chip (SOM) eliminano la necessità di una vasta esperienza hardware e forniscono un ambiente di progettazione pratico e intuitivo. Gli sviluppatori di software che lavorano con applicazioni di visione apprezzeranno i sensori flessibili e facilmente configurabili che un SOM può offrire. I migliori SOM offrono persino controller integrati e altri software che consentono di risparmiare tempo nella progettazione.
Gli sviluppatori hardware devono avviare la produzione il più rapidamente possibile e concentrare le loro risorse limitate su attività ad alto impatto. Con un SOM, possono ottenere le prestazioni e la flessibilità degli FPGA senza le difficoltà di progettazione e integrazione di circuiti stampati. Ciò consente loro di completare i progetti in anticipo rispetto ai tempi previsti e al di sotto del budget.
Gli sviluppatori di IA necessitano di un sistema che offra soluzioni efficienti e ad alte prestazioni senza richiedere loro di diventare esperti di hardware. Fortunatamente, possono scegliere un SOM che fornisca la potenza di calcolo necessaria mantenendo al contempo la flessibilità di sostituire facilmente i modelli di IA, grazie alle applicazioni preintegrate offerte dai principali fornitori di sistemi modulari.
Con una buona pianificazione nella progettazione del supporto, è possibile ottenere una scalabilità immediata.
TIPI DI SOM
Sul mercato sono disponibili diversi fattori di forma, ognuno con i propri vantaggi e svantaggi a seconda del design. Il principale vantaggio dei SOM (ciascuno nel proprio fattore di forma) è che, se la scheda su cui verrà collegato il SOM è progettata in modo appropriato (supporto), i SOM possono essere intercambiati, estendendo significativamente la durata del supporto e apportando benefici al dispositivo finale.
I principali fattori di forma dei SOM sono: COM-HPC, COMe, Q7, SMARC, microQ7, SO-DIMM e QX-QS.
1. COM-HPC: COM-HPC® è il nuovo standard per il calcolo embedded di fascia alta; è sviluppato da PICMG®, con il contributo attivo di SECO, partner di Media MicroComputer (MMC), per portare soluzioni di calcolo di nuova generazione nel settore embedded. Ad esempio, il modulo CHPC-C77-CSA di SECO è una soluzione coerente per massimizzare il potenziale dei processori Intel Core di undicesima generazione, fornendo una piattaforma a basso consumo energetico per applicazioni incentrate sull'IoT.
2. COMe: noto anche come COM-express, è un altro fattore di forma per le gamme SOM più potenti. Sono disponibili diverse dimensioni a seconda delle prestazioni, note come Tipo 6 (Basic/Compact), Tipo 7 (Compact) e Tipo 10 (Mini).
3. Q7: uno dei fattori di forma più diffusi grazie alla sua versatilità tra moduli x86 e ARM. MicroQ7 è una versione più piccola e meno potente, ma compatibile al 100% con il suo connettore, consentendo la scelta di un'ampia gamma di processori e moduli per lo stesso progetto.
4. SMARC: insieme a Q7, è uno dei SOM più diffusi sul mercato. Più moderno del suo predecessore (Q7), include i processori più comuni, a condizione che consumino meno di 10 W.
5. SO-DIMM: è diventato un punto di riferimento nella categoria SOM grazie al suo basso costo e alla facilità di implementazione, come esemplificato dalla famiglia Ka-Ro TX. Questi moduli sono tipicamente basati su architetture ARM.
6. QX-QS: Questa famiglia di SOM potrebbe quasi essere considerata SoC per via delle dimensioni ridotte, ma non per le elevate prestazioni. I moduli QS vengono saldati sulle schede, non inseriti in zoccoli, con conseguente riduzione significativa dei costi e dimensioni ridotte dei supporti.
LA SOLUZIONE MMC.
Media Microcomputer (MMC), parte del gruppo Steliau Technology EUROPE, è un'azienda fondata con il preciso obiettivo di offrire ai produttori di elettronica un'esperienza di alta qualità, sicura e intuitiva. Raggiungiamo questo obiettivo utilizzando le risorse necessarie, adattate e integrate con servizi personalizzati per ogni soluzione. La nostra specializzazione nel mercato globale dell'elettronica embedded, il nostro adattamento alla sua evoluzione negli ultimi 20 anni e la nostra indipendenza nella selezione delle risorse più idonee al mercato locale ci consentono di offrire ai nostri clienti il miglior rapporto qualità-prezzo attraverso soluzioni hardware. A tal proposito, negli ultimi anni MMC ha sviluppato un team di ingegneri specializzato nella progettazione hardware e software di Carrier per moduli SOM. Creiamo progetti personalizzati su misura per le specifiche del cliente, al fine di soddisfare le sue esigenze attuali e future. I nostri progetti si basano sugli standard di mercato per i moduli SOM, garantendo la compatibilità tra i moduli e prolungando così la durata del prodotto del cliente.
Le soluzioni di progettazione hardware e software SOM di MMC garantiscono un equilibrio ottimale tra prestazioni e costi, rispettando sempre le esigenze dei nostri clienti, perché sono loro a conoscere veramente i propri requisiti. Gli ingegneri di MMC sono a vostra disposizione per offrirvi la soluzione di progettazione migliore.
Autore: Oscar Martos, responsabile Ricerca e Sviluppo presso Media MicroComputer.
