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MI/O能否取代PC/104

2012-06-20

PC/104 已經(jīng)過時(shí)了嗎,?

  當(dāng)今,,PC/104嵌入式解決方案廣泛應(yīng)用于商業(yè),、工業(yè),、航空以及軍用領(lǐng)域并得到了大家一致的認(rèn)可,。“堆疊式PC”已經(jīng)被證明是一種能夠廣泛應(yīng)用于各種場合的,、堅(jiān)固的,、可靠的,、高性價(jià)比的嵌入式系統(tǒng)解決方案,。通過堆棧式的擴(kuò)展,,PC/104可以靈活的配置擴(kuò)展功能模塊,滿足開發(fā)者更多的使用需求,。但隨著科技發(fā)展日新月異,,不少設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)PC/104的ISA以及PCI的總線的帶寬限制,讓諸多系統(tǒng)設(shè)計(jì)捉襟見肘,。PC/104的未來將如何發(fā)展,?是否有更具生命力的嵌入式解決方案呢,?

研華科技作為工控界的領(lǐng)導(dǎo)廠商,將如何應(yīng)對這個(gè)問題呢,?

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研華工程師們針對PC/104擴(kuò)展的局限性問題,,并對嵌入式市場進(jìn)行長期調(diào),結(jié)合了COM核心模塊擴(kuò)展靈活的特點(diǎn),,創(chuàng)新性的提出了MI/O Extension嵌入式解決方案。

 

類似PC/104,,都是堆疊式的擴(kuò)展, 但MIOe 的擴(kuò)展性與靈活性則大大的提高了。以往PC/104 無法支持的擴(kuò)展,,在MIOe上,,都可以輕易做到,。

 

專家觀點(diǎn):

 

PC/104總線擴(kuò)展方式,將來至少有50%被MIOe擴(kuò)展方式替代

MI/O能否取代PC/104?

1.MIOe的擴(kuò)展性是PC/104總線無法比擬的。

隨著技術(shù)以及市場發(fā)展的需求變更,,PC/104出現(xiàn)了局限性的問題,。比如說,,傳統(tǒng)嵌入式設(shè)備仍需使用ISA或PCI的擴(kuò)展方式來搭配PC/104的I/O模塊,,但主流新平臺(tái)芯片組的發(fā)展規(guī)格漸漸對ISA甚至PCI總線的支持將有所限制,對項(xiàng)目未來的使用帶來諸多不便,!

MI/O Extension 單板電腦的設(shè)計(jì)特點(diǎn)之一是具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義的高速擴(kuò)展連接器 --- MIOe,,在其中整合了多種不同的擴(kuò)展總線信號。這些信號是結(jié)合研華多年來嵌入式設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),,最大化整合客戶對擴(kuò)展接口的需求,。另外一方面也考慮各芯片組廠商對未來規(guī)劃及業(yè)界技術(shù)的趨勢,包含有Display Port, 4路PCIe x 1, LPC, SMBus, USB, Audio Line out及Power,。通過這些接口,,可靈活搭配不同功能的IC芯片,靈活擴(kuò)展出各式不同的I/O功能,。而且,,擴(kuò)展模塊不需進(jìn)行單獨(dú)的電源設(shè)計(jì),電源可直接由MI/O主板的擴(kuò)展接口引出,。對設(shè)計(jì)者來講,,僅為I/O考慮的模塊化設(shè)計(jì),,不需進(jìn)行復(fù)雜的電源電路設(shè)計(jì),可以很大程度的減少設(shè)計(jì)復(fù)雜性,,并減少擴(kuò)展板線路開發(fā)時(shí)間及成本,,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力。研華也可以提供各式不同功能種類的標(biāo)準(zhǔn)I/O擴(kuò)展模塊供設(shè)計(jì)者配合MI/O主板直接使用,。

 

2.MIOe 連接器,,比PC/104連接器的彈性大,高度有5mm~25mm 等多種高度可選,,客戶可以根據(jù)項(xiàng)目設(shè)備的需求選擇合適高度的連接器,。

MI/O能否取代PC/104?

3.MIOe可以讓客戶更專注于自身技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)

MI/O Extension全新的架構(gòu),可將客戶端資源集中在I/O模塊設(shè)計(jì)及自行AP開發(fā)的階段,,不用再身陷整合復(fù)雜系統(tǒng)的種種問題中,并可保有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,,將整體人力及成本有效化運(yùn)用最大化!

 

研華各事業(yè)群的多個(gè)產(chǎn)品線中均已導(dǎo)入MI/O Extension嵌入式主板,,作為各式各樣不同應(yīng)用領(lǐng)域系統(tǒng)內(nèi)的核心主板,,包含有嵌入式無風(fēng)扇整機(jī)、HMI,、Panel PC、digital Signage數(shù)字廣告牌,、ODM等等,MI/O Extension單板計(jì)算機(jī)已然成為研華集團(tuán)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn),!

 

研華MI/O Extension嵌入式主板不單單為客戶提供主板,也為客戶提供開發(fā)驗(yàn)證底板,、標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展模塊以及整機(jī)快速整合組件,并結(jié)合研華專屬的iManager智能控制及云端控制服務(wù)等,,帶給客戶最適合系統(tǒng)整合的單板計(jì)算機(jī)及整合型服務(wù),,為客戶帶來更多的新價(jià)值!

2.5 寸 MIO-Ultra超小尺寸主板,,定會(huì)占據(jù)掉至少30%的PC/104主板市場, 將來有可能會(huì)高達(dá)70%

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1. 2.5 寸 MIO-Ultra超小尺寸主板與PC/104主板比較, 體積更小,擴(kuò)展更靈活

MI/O能否取代PC/104?

MI/O能否取代PC/104?

2.PC/104主板與2.5 寸 MIO-Ultra主板裝配方式對比, 更加簡單, 配線更少

 

PC/104 裝配:

1. 對外訊號線都需由配線的方式引出

2. 針腳插槽拆裝擴(kuò)展困難

MI/O能否取代PC/104?

2.5 寸 MIO-Ultra 裝配:

1. 主板邊緣具有直接可用的I/O接口: LAN,、USBx2、VGA,、DC-in DC-12V

2. 只有COM,、SATA、Audio 等訊號需要配線引出

3. 具有MIOe 彈性I/O擴(kuò)展接口

MI/O能否取代PC/104?

采用MIO-2260 的超小 嵌入式整機(jī)

 

MI/O能否取代PC/104?

 

 

2.5寸MI/O-Ultra的性價(jià)比優(yōu)于PC/104主板

 

考慮到需要符合嚴(yán)苛環(huán)境的使用要求,,在PC/104的機(jī)構(gòu),、電路圖設(shè)計(jì)及選用的連接器都作了眾多高等級設(shè)計(jì)的考量,讓此平臺(tái)的相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格偏高,,使產(chǎn)品的使用性價(jià)比不斷的降低。

 

3.5寸MIO-Compact 主板可以更大程度上替代傳統(tǒng)的3.5寸嵌入式主板

 

MI/O能否取代PC/104?

 

 

嵌入式3.5寸主板是研華在業(yè)界率先提出的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,,支持PC/104總線的擴(kuò)展,但尺寸比標(biāo)準(zhǔn)的PC/104主板更大,,I/O接口的數(shù)量更豐富,,并增加了主板海岸線I/O接口。由于該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)具有系統(tǒng)容易組合,,配線比PC/104主板更少等特點(diǎn),因而很快該標(biāo)準(zhǔn)被各大嵌入式廠商所采用,,并很快成為了國際流行的嵌入式主板標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

MI/O能否取代PC/104?

過去嵌入式單板電腦的設(shè)計(jì),,可能存在散熱不易解決,、系統(tǒng)不易整合或是I/O接口無法彈性增加等問題。研華的MI/O Extension嵌入式單板電腦解決了這些問題,。它既可以當(dāng)作單板單獨(dú)使用,,當(dāng)客戶系統(tǒng)功能需要增加變化時(shí),也能搭配可靈活變動(dòng)的I/O擴(kuò)展底板,,滿足不同市場和行業(yè)的使用需求,。針對需要自行設(shè)計(jì)I/O擴(kuò)展底板的客戶,研華可以提供完整設(shè)計(jì)參考文件供客戶參考,,協(xié)助客戶以更快的速度,、更精簡的成本、更低的設(shè)計(jì)難度規(guī)劃出適用的模塊,。

 

1. 3.5寸MIO-Compact具有MIOe的擴(kuò)展方式,,比傳統(tǒng)3.5寸主板擴(kuò)展性更好,。

3.5寸MIO-Compact主板在傳統(tǒng)的3.5寸嵌入式單板的基礎(chǔ)上,保留了配線少易整合等優(yōu)勢,,并針對以往客戶使用時(shí)遇見的擴(kuò)展和散熱的問題做了優(yōu)化,。首先,將傳統(tǒng)的PC/104擴(kuò)展方式改為MIOe擴(kuò)展,,由于MIOe接口中包含了PCIex1,、Displayport等更高速的擴(kuò)展總線,能確??蛻粼谑褂脮r(shí)通過MIOe可以擴(kuò)展出更多豐富的I/O功能,,比如:SATA、Giga LAN等高速接口,。而傳統(tǒng)的3.5”主板中只具備ISA以及PCI總線,,與MIOe相比擴(kuò)展的靈活度就大大減小了。

 

2. 3.5寸MIO-Compact主板比傳統(tǒng)的3.5寸主板的散熱設(shè)計(jì)更合理,, 系統(tǒng)設(shè)計(jì)更簡單,,配線更少。

MI/O-Compact散熱部分的設(shè)計(jì)在之前的3.5”主板上做了很大程度的改良,。3.5寸MIO-Compact嵌入式主板將CPU,、芯片組、內(nèi)存,、電源及主動(dòng)IC等發(fā)熱較大的元器件都放置在主板的正面,,并最大程度增大了散熱片的覆蓋面積,保證以上發(fā)熱大的元器件的熱量能夠有效穩(wěn)定的導(dǎo)出,。主板的mini-pcie插槽,、CF卡卡槽等擴(kuò)展接口都設(shè)計(jì)在主板背面,方便客戶系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),。 MI/O Extension的主板還配備了多種的散熱方案,,除了常用的標(biāo)準(zhǔn)散熱鰭片之外,研華也能為設(shè)計(jì)者提供機(jī)構(gòu)散熱的解決方案,,通過熱傳導(dǎo)片可以將主板的熱量導(dǎo)到機(jī)箱外殼上散熱,,非常適用于小尺寸緊湊型設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)。對于需要自行設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)的客戶,,研華除了提供相關(guān)設(shè)計(jì)文檔之外,,也提供散熱模擬等協(xié)助設(shè)計(jì)服務(wù)。

 

 

 

MI/O能否取代PC/104?

 

 

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隨著MIOe總線的規(guī)范成為國際通用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),,未來PC/104總線產(chǎn)品應(yīng)用空間肯定會(huì)越來越小。

 

 

 

MI/O能否取代PC/104?

 

 

PC/104總線在過去相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)因其體積小,穩(wěn)定性高,,支持與ISA完全兼容的PC/104總線等特性一直保持著在行業(yè)中的優(yōu)勢,同時(shí)具備與PCI總線兼容的PCI-104和PC/104 Plus總線方式更加強(qiáng)了使用者對PC/104的青睞,。如今市場的快速發(fā)展逐漸淡化了PC/104得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,產(chǎn)品的部分局限性漸漸讓設(shè)計(jì)者變得苦惱不已,。首先,,CPU性能和總線性能要求提升。一部分客戶需要具有更高性能視頻處理能力,,而以往方案中只能使用PC/104

或者PCI-104擴(kuò)展視頻卡或者顯卡,,帶寬最多達(dá)到32bit。此時(shí)PC/104主板CPU性能以及其PCI總線帶寬的限制就很難滿足設(shè)計(jì)要求,,需要通過具備更高帶寬的總線擴(kuò)展,。其次,客戶要求設(shè)備支持較多的I/O接口時(shí),,PC/104的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及I/O的擴(kuò)展能力方面也往往表現(xiàn)的差強(qiáng)人意,。舉個(gè)例子,有時(shí)客戶需要嵌入式主板支持CAN接口

或者較多串口,,如通過使用PC/104擴(kuò)展板方式實(shí)現(xiàn),,所有的I/O 接口都需要通過配線的方式引出并固定到機(jī)殼上。當(dāng)一層擴(kuò)展板的I/O不足時(shí),,甚至需要同時(shí)擴(kuò)展兩層,,內(nèi)部空間會(huì)顯得非常的雜亂,組裝維護(hù)也極其不便,。同時(shí)因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,,散熱也會(huì)使產(chǎn)品面臨諸多的問題。

 

怎樣在保證設(shè)備緊湊性的同時(shí),,又可以滿足客戶對設(shè)備處理性能的要求,,在保證無風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)需求的同時(shí),又可以滿足產(chǎn)品少量多樣的彈性客制化需求,?是否有比PC/104更合適的方案呢,?

 

研華憑借多年在各嵌入式行業(yè)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),,創(chuàng)新性的提出了I/O接口可以彈性擴(kuò)展的嵌入式核心平臺(tái) --- MI/O Extension嵌入式解決方案,。MI/O Extension是英文Multiple I/O extension的縮寫,是一種支持多種總線及I/O接口擴(kuò)展的嵌入式單板電腦,。從銷售端來看,,MI/O因具備了比PC/104更加豐富的擴(kuò)展總線接口,為客戶項(xiàng)目帶來了更具有競爭力的方案,。

 

PC/104堆棧式的擴(kuò)展以及穩(wěn)定可靠的連接方式,,在電力行業(yè)的嵌入式設(shè)備當(dāng)中被廣泛采用,。我曾經(jīng)碰到一個(gè)客戶做變電站中的監(jiān)控設(shè)備。多年前采用的研華PC/104主板,,因客戶設(shè)備升級,,需要將項(xiàng)目中千兆網(wǎng)口的數(shù)量需求擴(kuò)展到4個(gè)。由于以前就是選用PC/104的方案,,為了保持機(jī)構(gòu)統(tǒng)一,,就在現(xiàn)有PC/104產(chǎn)品中選擇合適的替代方案。但客戶要求必須為千兆網(wǎng)口,,目前產(chǎn)品只含有ISA和PCI的總線,,很難滿足客戶需要除了主板上之外的2個(gè)千兆網(wǎng)口。而MI/O-Ultra系列的主板,,在擴(kuò)展板上通過MIOe接口中3路PCIex1的總線搭配了網(wǎng)絡(luò)芯片,,引出了3個(gè)千兆網(wǎng)口,很好的滿足了客戶的要求,。

 

有許多客戶問到MIO主板與PC/104相比較價(jià)格問題,,我認(rèn)為對于相同CPU平臺(tái)的MIO主板和PC/104主板價(jià)格應(yīng)該相當(dāng)。MIO方案優(yōu)勢不在價(jià)格,,而是在于更靈活彈性的擴(kuò)展方式,。我個(gè)人認(rèn)為PC/104有其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢,成熟穩(wěn)定的技術(shù),,通過的國際規(guī)范,,未來在CPU處理能力要求不高但是穩(wěn)定性要求很好的嵌入式應(yīng)用平臺(tái)上,PC/104還是會(huì)有很大的市場,;而MIO主板的推出,,靈活擴(kuò)展特性,對于標(biāo)準(zhǔn)嵌入式單板電腦會(huì)有很大的沖擊,,在未來肯定會(huì)取代部分傳統(tǒng)的小尺寸單板主板的市場,。隨著Intel 對ISA總線的支持減少,隨著MIOe總線的規(guī)范成為國際通用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),,未來PC/104總線產(chǎn)品的應(yīng)用空間肯定會(huì)越小,。

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