COM-HPC — это новый высокопроизводительный стандарт COM для модульных конструкций периферийных серверов и периферийных клиентов. Самый маленький размер, Mini, едва превышает размер кредитной карты.
Оглядываясь на последние два десятилетия, можно сказать, что на заре развития COM-модулей существовало множество вариантов. Поначалу многие производители пытались закрепиться на рынке и выделиться за счет дифференциации форм-фактора. Однако действовать в одиночку было сложно на еще молодом рынке, где было много мелких игроков. Клиенты требовали единых стандартов для повышения надежности конструкции и возможности вторичного резервирования. Первоначально это привело к формированию небольших альянсов и консорциумов для создания отдельных форм-факторов, таких как DIMM-PC или ETX. Но для достижения полного признания среди пользователей эти усилия в конечном итоге привели к разработке независимых стандартов, которые сейчас поддерживаются организациями по стандартизации PICMG и SGET. Это значительно упростило выбор подходящего стандарта.
Выбор огромен.
Однако сегодня, благодаря технологическому прогрессу, по-прежнему существует широкий спектр стандартов форм-факторов. Если ограничиться клиентскими системами со встроенной поддержкой графики, то ассортимент включает в себя Qseven, µQseven и SMARC, а также COM Express Basic, Compact и Mini в типе 6, COM Express Basic, Compact и COM-HPC в мини-формате, размерах A, B и C. Кроме того, существуют COM Express в типе 7 и COM-HPC в размерах D и E в качестве безмониторных систем для встраиваемых и периферийных серверов.
Таким образом, сегодня у разработчиков есть несколько вариантов, если они хотят использовать готовый к применению модуль COM-плагина в своих специализированных системах. 
Процессоры Intel Core 13-го поколения: доступны в компании Congatec в вариантах COM Express Compact и COM-HPC Client Size C, A и Mini (слева направо)...
Хотя в мире процессоров Arm широко используется термин SOM (System-on-Modules), все эти термины относятся к одному и тому же принципу: основной вычислительный компонент представлен как загрузочный компонент с полной программной поддержкой всех интерфейсов, указанных в стандарте. С помощью соответствующих оценочных плат разработчики могут немедленно реализовать свое приложение, в то время как специализированная материнская плата и ее интеграция в систему разрабатываются параллельно. Это проще, чем полностью индивидуальная разработка, поскольку рекомендации по проектированию, содержащиеся в стандартах, предлагают множество ценных предложений, а также доступна богатая экосистема IP-блоков и готовых компонентов (COTS).
COM-HPC будет доминировать в высокопроизводительных системах.
Однако текущий выбор ограничен. Новый стандарт COM-HPC от PICMG определяет чрезвычайно широкую экосистему, которая полностью доминирует в следующем поколении высокопроизводительных встроенных и периферийных вычислительных приложений. Поэтому все новые высокопроизводительные разработки должны основываться на COM-HPC, независимо от того, являются ли они высокопроизводительными выделенными периферийными серверами или периферийными клиентами. В качестве предшествующего стандарта COM Express рекомендуется использовать только для существующих разработок, чтобы сэкономить на инвестициях в НИОКР, когда повышение производительности не требуется. Кроме того, недавно представленный стандарт COM-HPC Mini предлагает высокоэффективный путь миграции для разработок COM Express Compact, который ранее был недоступен.
SMARC — это энергоэффективный форм-фактор для процессоров Arm и x86, позволяющий создавать очень компактные конструкции с недорогими разъемами на плате. На изображении показан комплект модуля SMARC на базе NXP i.MX8 Plus с кронштейном, радиатором и корпусом Basler.
Имея размеры 95x120 мм (11 400 мм²) и до настоящего времени являясь самым маленьким стандартом COM-HPC, COM-HPC Size A все еще был почти на 32% больше, чем COM Express Compact, размеры которого составляют 95x95 мм (9025 мм²). С точки зрения занимаемой площади, это на 25 мм шире, чем необходимо для переноса существующих проектов COM Express на COM-HPC. Поскольку COM Express Compact является наиболее распространенным форм-фактором COM Express, и только высокопроизводительные системы в настоящее время используют еще больший форм-фактор COM Express Basic, многие разработчики столкнулись со значительными трудностями, хотя бы с точки зрения размеров системы. Но меньшие размеры всегда подходят. Именно поэтому COM-HPC Mini, размером 95x60 мм, является настоящим прорывом, открывающим совершенно новые возможности, особенно для многочисленных ультракомпактных системных проектов.
Серверные модули COM-HPC Size D от congatec с процессорами Intel Xeon D-2700 обеспечивают высокую производительность периферийных серверов с количеством ядер до 20 и предназначены для решения задач смешанного назначения с консолидированными рабочими нагрузками.
SMARC предназначен для маломощных и недорогих разработок
. Но может ли COM-HPC действительно быть всеобъемлющим? Теоретически, ответ — да. Но на практике всё иначе, поскольку помимо PICMG существуют также стандарты SGET, основное внимание которых сосредоточено на маломощной обработке данных. Среди стандартов SGET SMARC обычно предпочтительнее Qseven, поскольку разъем новее, количество контактов больше, а форм-фактор меньше. Однако разработки с использованием краевого разъема, будь то Qseven или SMARC, неизменно дешевле, чем разработки, использующие стандарт PICMG. Поэтому ожидается, что в маломощных разработках с маломощными процессорами будет предпочтительнее этот стандарт, и COM-HPC Mini, возможно, не сможет полностью проникнуть в этот сегмент рынка. Тем не менее, любое приложение, требующее высокой производительности в малом форм-факторе, лучше подойдет для COM-HPC Mini. Поэтому выбор подходящего форм-фактора теперь намного проще. Сложности возникают только при выборе между SMARC и COM-HPC Mini. Однако в случаях, когда целевое устройство требует маломощной или недорогой конструкции, а не компактной высокопроизводительной системы, выбор проектного решения также не представляет сложности. Что касается стандартов, то можно с уверенностью сказать одно: сообщество разработчиков встраиваемых систем продолжит поддерживать весь спектр доступных стандартов. Поэтому новые разработки хорошо подходят как для COM-HPC, так и для SMARC.
Автор*: Кристиан Эдер — директор по маркетингу продукции в компании congatec
