I/O是拓展小封装技术应用的关键

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    作者:WinSystems公司副总裁 RobertA. Burckle.

    更快,更小,更便宜,低功耗和网络化,这就是嵌入式计算机的发展方向。随着Atom处理器的到来,因特尔在最小化其处理器和芯片组的功耗的同时也使得功能和性能得到很大的提升。这些处理器的成功在于它们支持低功耗以及精巧的冷却方案,而无需牺牲处理性能。随着更多的实际的I/O接口的外加,嵌入式应用的数量将继续激增——尤其在工业控制,交通,安全,通讯等领域,以及军事/商业货架产品(COTS)。
    由于嵌入式系统项目数量的不断增长,而工作于这些项目的熟练的,知识渊博的软硬件工程师相对短缺,公司正迅速从专有的内部设计过渡到小封装技术设计(SFF),并作为系统组成部分。这种设计方法的原因在于公司能够专注于他们的核心竞争力,通过突出他们能够增加价值的领域,而不是重复的彻底改造计算机硬件。选择一个SFF板作为组成部分不仅增加了可靠性,也使产品走向市场的速度更快。同时它也使丰富的软件基础设施来支持个人电脑。从硬件角度来看,对于接口来说I/O是一个关键因数,每一个独特的应用对应于一个现成的SFF-board解决方案。
    认识到了这种以I/O为中心的设计思路以后,一个称之为小封装技术特别兴趣小组(SFF-SIG)的新的行业标准小组于2007年秋季成立。该小组的理念是采用最新技术,同时保持原有的兼容性,从而能够过渡到下一代接口。它的目标是开发,采用和推广电路规范和相关技术,这些内容将帮助电子设备制造商和集成者减少下一代系统的整体规模,特别是SFF-SIG让互联技术和封装技术分离开来。这样做了以后,它使基于SFF-SIG标准的产品设计具有很大的灵活性,同时确保互操作性。
    在运作的第一年,SFF-SIG引入了SUMIT,一个板对板的I/O的互连标准,用于嵌入式系统,使用了2个52引脚,高密度(0.025英寸的间距)的连接。SUMIT的接口规范瞄准了下一代,低功耗和可扩展的单板计算机。它非常好的映射了具有sub-10-W设计的厂商的新的,单芯片的芯片组。同时,它紧随这样的趋势,用高速串行接口取代并行串口。
    凭借高宽带的PCI快速通道,USB端口,低速多路复用以及串行总线的混合,SUMIT可以加入到各种各样的板封装技术。它也十分灵活和紧凑,足以满足大范围的应用需求。如果统一众多单板电脑的扩展接口,这将潜在的巩固I/O系统,改善I/O的规模经济。
    接下来,SFF-SIG引入了COMIT,它代表了电脑模块互连技术。COMIT目的在于SFF处理机模块,底板结合了最新的超移动和中等的功率处理器/芯片组。这种技术可以使微小的处理器模块设计符合行业标准SFF板的器件封装,诸如EBX, EPIC, PC/104或者其它的标准以及自定义标准的底板。
    COMIT是一个高速,240个引脚的连接系统,支持最常用的串行I/O和传统的可用接口,低功耗芯片组由因特尔设计,即Atom处理器。该技术能够用来支持不同的处理器,作为一个单一的底板可以轻松的移植到未来的处理器上,用来提高其性能/功能或缓解将要过时的东西。其目的是为了给未来的嵌入式系统设计提供一个紧凑,可重叠的COM解决方案,当然这个设计适合于采用低功耗芯片组的行业环境。
    嵌入式系统设计师正在寻求一些简单的,模块化的方式来实现低功耗,高速的处理器以及不同的I/O接口需求,而无需牺牲封装和原来的东西。支持SUMIT的系统和基于COMIT的主板可以使用标准SFF技术来发展扩展的I/O模块。
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    Robert A. Burckle是WinSystems的副总裁,嵌入式计算机硬件的设计师和制造者。在嵌入式市场,他有超过30年的电子经验。Burckle具有北德克萨斯州立大学的工商管理硕士学位,Louisville大学电子工程系的学士和硕士学位。