Um Sistema em Módulo (SOM, na sigla em inglês) fornece os componentes básicos de um sistema de processamento embebido, como núcleos de processador, interfaces de comunicação e blocos de memória, numa única placa de circuito impresso (PCB) pronta para produção. Esta abordagem modular torna um SOM ideal para integração em sistemas de utilizadores finais, desde robôs a câmaras de segurança.
Os SOM são distintos de um Sistema em Chip (SoC, na sigla em inglês). Um SoC, como o nome sugere, é um conjunto de componentes computacionais essenciais colocados num único chip. Embora os SOM possam incluir um SoC, são baseados em placas e, como tal, têm espaço para incluir componentes adicionais, enquanto os SoC são componentes (chips) dentro da PCB do SOM.
SOM vs. Placa-mãe padrão: Porquê?
Os SOMs tornam o impossível possível para os programadores; reduzem o tempo de lançamento no mercado e mantêm os custos baixos. Criar um sistema embebido é geralmente um processo demorado que exige o design e fabrico de placas personalizadas. Um SOM simplifica os passos necessários para dar vida a um projeto. Basta escolher um SOM que se adapte às suas necessidades, integrá-lo no sistema final e estará pronto para a implementação. Além de permitirem a implementação em larga escala, os designs modulares simplificam a gestão do ciclo de vida do produto e reduzem os custos da lista de materiais.
Uma motherboard padrão, por outro lado, tem periféricos padrão e uma vida útil geralmente mais curta, exigindo redesenhos de cablagem, por exemplo, sempre que a motherboard é substituída.
Seja qual for o seu foco — software, hardware ou até mesmo desenvolvimento de IA —, os SOM merecem ser considerados:
- Os programadores de software podem explorar o potencial da computação de bordo, processando dados localmente com latência zero. Os sistemas System-on-a-Chip (SOM) eliminam a necessidade de um conhecimento alargado em hardware e proporcionam um ambiente de design conveniente e intuitivo. Os programadores de software que trabalham com aplicações de visão irão apreciar os sensores flexíveis e facilmente configuráveis que um SOM pode oferecer. Os melhores SOM oferecem ainda controladores integrados e outros softwares que poupam tempo de projeto.
Os programadores de hardware precisam de colocar a produção em funcionamento o mais rapidamente possível e concentrar os seus recursos limitados em tarefas de alto impacto. Com um SOM, podem alcançar o desempenho e a flexibilidade dos FPGAs sem as dificuldades de conceber e integrar placas de circuito impresso. Isto permite-lhes concluir projetos antes do prazo e dentro do orçamento.
Os programadores de IA precisam de um sistema que ofereça soluções eficientes e de alto desempenho sem exigir que se tornem especialistas em hardware. Felizmente, podem escolher um SOM que forneça a capacidade de computação necessária, mantendo a flexibilidade para trocar facilmente modelos de IA, graças às aplicações pré-integradas oferecidas pelos principais fornecedores de sistemas modulares.
Com uma boa visão de futuro no design da placa, a escalabilidade imediata é possível.
TIPOS DE SOM
Existem vários formatos disponíveis no mercado, cada um com as suas próprias vantagens e desvantagens, dependendo do projeto. A principal vantagem dos SOM (cada um no seu próprio formato) é que, se a placa onde o SOM será ligado for adequadamente concebida (placa de expansão), os SOM podem ser intercambiáveis, prolongando significativamente a vida útil da placa e proporcionando benefícios ao dispositivo final.
Os principais formatos de SOM são: COM-HPC, COMe, Q7, SMARC, microQ7, SO-DIMM e QX-QS.
1. COM-HPC: O COM-HPC® é o próximo standard para computação embarcada de alto desempenho; é desenvolvido pela PICMG®, com a contribuição ativa da SECO, parceira da Media MicroComputer (MMC), para trazer soluções de computação de última geração para o espaço embebido. Por exemplo, o módulo CHPC-C77-CSA da SECO é uma solução coerente para maximizar o potencial dos processadores Intel Core de 11ª geração, fornecendo uma plataforma com baixo consumo de energia para aplicações centradas na IoT.
2.º COMe: Também conhecido como COM-express, este é outro formato para as linhas de SOMs mais poderosas. Estão disponíveis diferentes tamanhos dependendo do seu desempenho, conhecidos como Tipo 6 (Básico/Compacto), Tipo 7 (Compacto) e Tipo 10 (Mini).
3. Q7: Um dos formatos mais utilizados devido à sua versatilidade em módulos x86 e ARM. O MicroQ7 é uma versão mais pequena e menos potente, mas 100% compatível com o seu conector, permitindo a escolha de uma vasta gama de processadores e módulos para o mesmo projeto.
4. SMARC: Juntamente com o Q7, um dos SOM mais utilizados no mercado. Mais moderno que o seu antecessor (Q7), inclui os processadores mais comuns, desde que consumam menos de 10W.
5.º SO-DIMM: Este tornou-se uma referência na categoria de SOMs devido ao seu baixo custo e facilidade de implementação, como exemplificado pela família Ka-Ro TX. Estes módulos são normalmente baseados em arquiteturas ARM.
6.º QX-QS: Esta família de SOMs quase poderia ser considerada um SoC devido ao seu tamanho reduzido, mas não ao seu elevado desempenho. Os módulos QS são soldados em placas, e não inseridos em sockets, resultando em custos significativamente mais baixos e em encapsulamentos mais reduzidos.
A SOLUÇÃO MMC. A
Media Microcomputer (MMC), parte do grupo Steliau Technology EUROPE, é uma empresa fundada com o firme propósito de oferecer uma experiência de alta qualidade, segura e fácil de utilizar para os fabricantes de eletrónica. Conseguimos isso utilizando os recursos necessários, adaptados e complementados com serviços personalizados para cada solução. A nossa especialização no mercado global de eletrónica embarcada, a nossa adaptação à sua evolução nos últimos 20 anos e a nossa independência na seleção das características mais adequadas para o mercado local permitem-nos oferecer aos nossos clientes a melhor relação custo-benefício através de soluções de hardware. Nos últimos anos, a MMC desenvolveu uma equipa de engenheiros especializados no design de hardware e software de Carriers para módulos SOM. Criamos projetos personalizados, adaptados às especificações do cliente, para satisfazer as suas necessidades atuais e futuras. Os nossos projetos baseiam-se em normas de mercado para SOMs, garantindo a compatibilidade entre módulos e prolongando a vida útil dos produtos dos nossos clientes.
As soluções de design de hardware e software SOM da MMC garantem o equilíbrio ideal entre desempenho e custo, respeitando sempre as necessidades dos nossos clientes, porque o cliente conhece realmente os seus requisitos. Os engenheiros da MMC estão disponíveis para oferecer o melhor projeto.
Autor: Oscar Martos, Responsável de I&D da Media MicroComputer.
