อธิบายมาตรฐาน OSM สำหรับระบบบนโมดูล

ระบบมาตรฐานโมดูล

ระบบต่าง ๆ ในมาตรฐานโมดูล เช่น SMARC และ Qseven (รูปที่ 1) ได้รับการรับรองโดยนักออกแบบผลิตภัณฑ์ สถาปนิกโซลูชัน และวิศวกรระบบ SGet (กลุ่มมาตรฐานสำหรับเทคโนโลยีสมองกลฝังตัว) บริษัทและองค์กร สมาคมไม่แสวงหาผลกำไรระดับนานาชาตร่วมมือกันและพัฒนาข้อกำหนดอิสระสำหรับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์แบบฝังตัว การเลือกมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับระบบบนโมดูลช่วยในการปรับขนาดเทคโนโลยีและยกระดับการทำงานร่วมกันระหว่างซัพพลายเออร์

โดยเมื่อไม่นานมานี้ ได้มีมาตรฐานใหม่สำหรับระบบบนโมดูลได้รับการกำหนดโดย SGeT – OSM หรือโมดูลมาตรฐานแบบเปิด ด้วยคุณค่าที่เป็นเอกลักษณ์ของการเป็นระบบที่บัดกรีได้บนโมดูล มาตรฐานนี้ช่วยเพิ่มความทนทานอีกชั้นด้วยการออกแบบ LGA และเทคโนโลยีการยึดพื้นผิว

รูปที่ 1: ระบบบนมาตรฐานโมดูล ได้แก่ SMARC, Qseven และ OSM (ที่มาของภาพ: iWave)

อธิบายมาตรฐาน OSM

เปิดโมดูลมาตรฐาน มาตรฐานอุตสาหกรรมล่าสุดสำหรับระบบบนโมดูล เปิดตัวในเดือนธันวาคม 2020 เพื่อสร้างมาตรฐานใหม่ที่พิสูจน์ได้ในอนาคตและใช้งานได้หลากหลายสำหรับโมดูลคอมพิวเตอร์แบบฝังขนาดเล็กที่มีต้นทุนต่ำ SGeT ได้เผยแพร่ข้อกำหนด OSM 1.0 OSM เป็นหนึ่งในมาตรฐานแรกสำหรับโมดูลคอมพิวเตอร์ฝังตัวที่บัดกรีและปรับขนาดได้โดยตรง

OSM กำลังเข้าสู่อุตสาหกรรมด้วยโมดูลคอมพิวเตอร์แบบฝังขนาดแสตมป์ไปรษณียากรโดยแทนที่โมดูลขนาดเท่าบัตรเครดิต OSM ช่วยให้สามารถพัฒนา ผลิต และจัดจำหน่ายโมดูลฝังตัวสำหรับสถาปัตยกรรม MCU32, Arm® และ x86 ลักษณะสำคัญของโมดูล OSM ได้แก่:

1. สามารถแปรรูปเครื่องจักรได้อย่างสมบูรณ์ระหว่างการบัดกรี การประกอบ และการทดสอบ
2. แพ็คเกจ LGA แบบกระป๋องสำหรับการบัดกรีโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ตัวเชื่อมต่อ
3. อินเตอร์เฟสแบบซอฟต์และฮาร์ดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
4. โอเพ่นซอร์สในซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์

มาตรฐานใหม่ทั้งหมดมีให้เลือกสี่ขนาด ตั้งแต่ขนาดศูนย์ ขนาดเล็ก กลาง และใหญ่ โดยจะแตกต่างกันไปตามหน้าสัมผัส LGA ที่มีอยู่ในโมดูล (รูปที่ 2a และ 2b) ฟอร์มแฟคเตอร์ที่แตกต่างกันสี่แบบสามารถสร้างซึ่งกันและกันได้

รูปที่ 2a: ขนาด OSM มาตรฐาน ฟอร์มแฟคเตอร์ และพินเอาต์ (ที่มาของภาพ: iWave)

รูปที่ 2b: ขนาด OSM มาตรฐานมีรหัสสีตามรูปที่ 2a (ที่มาของภาพ: iWave)

โมดูลมาตรฐานแบบเปิดใช้แพ็คเกจ LGA แบบสมมาตรสำหรับเชื่อมต่อโมดูล PCB กับแผงวงจรหลัก Fused Tin Gird Array, ENIG LGA หรือ BGA สามารถใช้เป็นเทคโนโลยีการติดต่อ ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของผู้ผลิต ข้อมูลจำเพาะยังช่วยให้ผู้จำหน่ายโมดูลสามารถปรับความสูงต่าง ๆ ได้ตามความต้องการ โดยมีตัวเลือกในการขยายผ่าน “PCB Spacer”

โมดูลตั้งแต่ขนาด S ขึ้นไปมีอินเทอร์เฟซวิดีโอสูงสุด 1x RGB และ DSI 4 ช่องสัญญาณ โมดูล Size-M สามารถรองรับ eDP/eDP++ 2x เพิ่มเติม และ size-L เพิ่มอินเทอร์เฟซ LVDS 2x สำหรับกราฟิก ดังนั้นการกำหนดค่าสูงสุดสามารถให้เอาต์พุตวิดีโอได้สูงสุดหกรายการพร้อมกัน โมดูลทั้งหมดตั้งแต่ size-S ขึ้นไปมีอินเทอร์เฟซซีเรียลสำหรับกล้อง 4 ช่องสัญญาณ (CSI) โมดูล Size-L ให้ช่อง PCIe สูงสุด 10 ช่องสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงอย่างรวดเร็ว size-M มี 2x PCIe x1 และ size-S 1x PCIe x1 เนื่องจากมีขนาดเล็กมาก โมดูล size-0 จึงไม่มี I/O ใด ๆ ที่กล่าวถึง แต่มีอินเทอร์เฟซทั้งหมดที่ระบุไว้ในข้อกำหนด OSM ซึ่งจัดเตรียมอีเทอร์เน็ตสูงสุด 5x สำหรับการสื่อสารระหว่างระบบกับระบบ

ในโมดูลทั้งหมด มีพื้นที่การสื่อสารเฉพาะ ซึ่งให้ 18 พินสำหรับสัญญาณเสาอากาศสำหรับเทคโนโลยีไร้สายต่าง ๆ และ 19 พินสำหรับสัญญาณเฉพาะของผู้ผลิต

ทำไมต้องพิจารณา OSM?

ข้อได้เปรียบหลักของโมดูล OSM ได้แก่ โมดูล PCB แบบบัดกรีได้ซึ่งมีความทนทานต่อการสั่นสะเทือน ฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดกะทัดรัดที่มีอัตราส่วนพินต่อพื้นที่ที่เล็กที่สุด และข้อกำหนดสำหรับความสามารถในการปรับขนาดเทคโนโลยี

เนื่องจากโมดูลสามารถบัดกรีได้โดยตรงบนการ์ดผู้ให้บริการ โมดูลนี้จึงเหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดการสั่นสะเทือนและต้องใช้ฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดกะทัดรัด ตัวอย่างรวมถึงคลัสเตอร์การเชื่อมต่อสำหรับรถ 2 ล้อไฟฟ้า โมดูล OSM ให้โซลูชันแก่นักออกแบบด้วยการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างความสามารถในการปรับขนาด ฟอร์มแฟกเตอร์ และต้นทุน

สำหรับแอปพลิเคชัน IoT ที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ มาตรฐานนี้จะช่วยรวมข้อดีของการประมวลผลแบบฝังตัวแบบแยกส่วนกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับต้นทุน พื้นที่ และอินเทอร์เฟซ แอพพลิเคชั่นที่เป็นไปได้ของโมดูล OSM ได้แก่ ระบบฝังตัวที่เชื่อมต่อกับ IoT, IoT และระบบ edge ที่ใช้ระบบปฏิบัติการโอเพ่นซอร์สและใช้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง

กลุ่มผลิตภัณฑ์ iWave ของระบบ OSM บนโมดูล

iWave Systems ผู้นำด้านการออกแบบและการผลิตระบบบนโมดูล เพิ่งเปิดตัว iW-RainboW-G40M (รูปที่ 3): โมดูล i.MX 8M Plus OSM ที่บัดกรีได้ iW-Rainbow-G40M ผสานรวมโปรเซสเซอร์ i.MX 8M Plus อันทรงพลังในมาตรฐาน OSM 1.0 ขนาดกะทัดรัด มอบความสามารถด้าน AI และ Machine Learning อันทรงพลังบนโมดูลขนาดกะทัดรัด

รูปที่ 3: ด้านบนและด้านล่างของระบบ iW-G40M บนโมดูล (ที่มาของภาพ: iWave)

โปรเซสเซอร์สัญญาณภาพสองตัว (ISP) และโปรเซสเซอร์เครือข่ายนิวรัลเฉพาะที่สูงถึง 2.3 TOPS ทำให้ i.MX 8M Plus เหมาะอย่างยิ่งในบ้านอัจฉริยะ, เมืองอัจฉริยะ, IoT สำหรับอุตสาหกรรม และอื่นๆ ด้วยการเรียนรู้ของเครื่อง การมองเห็น และความสามารถด้านมัลติมีเดียขั้นสูง .

คุณสมบัติหลักของโมดูล

• i.MX 8M Plus dual/quad lite/quad
• 2 GB LPDDR4 (สูงสุด 8 GB)
• 16 GB eMMC (สูงสุด 256 GB)
• Wi-Fi (802.11b/g/n/ac/ax) (สามารถเลือกว่าจะรับหรือไม่รับ ax ได้)
• บลูทูธ 5.0
• 2 x พอร์ต CAN-FD
• อินเทอร์เฟซ RGMII 2 ช่อง
• PCIe 3.0 x 1
• LVDS x 2
• โมดูล LGA ไซส์-L

โมดูลนี้ช่วยให้นักออกแบบมีตัวเลือกที่ยืดหยุ่นและปรับขนาดได้สำหรับผลิตภัณฑ์ของตน ในขณะที่ลดระยะเวลาในการออกสู่ตลาด ด้วยข้อกำหนดสำหรับอินเทอร์เฟซอุตสาหกรรม เช่น CAN-FD เครือข่ายที่ไวต่อเวลา และอินเทอร์เฟซความเร็วสูง โปรเซสเซอร์จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 และระบบอัตโนมัติที่สนับสนุนการประมวลผลข้อมูลมัลติมีเดียที่ชาญฉลาดและรวดเร็ว

ด้วยชุดพัฒนาและ SOM ที่พร้อมสำหรับการผลิต นักออกแบบสามารถเร่งเวลาออกสู่ตลาดโดยลดความเสี่ยง โมดูลนี้พร้อมสำหรับแอปพลิเคชันและมาพร้อมกับไดรเวอร์ซอฟต์แวร์ที่จำเป็นทั้งหมดและ BSP พร้อมการสนับสนุนซอฟต์แวร์ของ Ubuntu, Android และ Linux