CC BY
148Швейцарское качество
в формате PC/104
Леонид Акиншин Александр КОВАЛЕВ
Благодаря покупке швейцарской компании Digital-Logic, холдинг Kontron стал одним из крупнейших игроков рынка PC/104 и усилил свои позиции как ведущего поставщика изделий в стандартных форм-факторах для разработчиков высоконадежных малогабаритных систем.
Введение
В индустрии ВКТ (встраиваемых компьютерных технологий) сегмент PC/104 всегда занимал особое положение. Процессорные модули и платы ввода/вывода в PC/104-совмес-тимых конструктивах были востребованы многими поколениями разработчиков и продолжают широко применяться в различных прикладных областях. Сколько-нибудь существенного падения популярности PC/104 среди разработчиков малогабаритных встраиваемых решений не наблюдается, даже несмотря на активное развитие таких перспективных стандартов, как COM Express. Дело здесь не только в том, что исходная спецификация PC/104 оказалась исключительно удачной, гораздо более важно, что семейство стандартов PC/104 продолжает активно развиваться, обогащаясь новыми массовыми технологиями и позволяя использовать их в приложениях класса Embedded. Подобная политика дарит сектору PC/104 ценнейшее конкурентное преимущество, которым могут похвастаться далеко не все сегменты индустрии встраиваемых систем: в технологическом аспекте своего развития рынок PC/104 не отстает от компьютерной отрасли в целом.
Компания Digital-Logic [1], чья штаб-квартира находится в швейцарском Солотурне, занимается производством компактных защищенных встраиваемых плат в стандартах PC/104, PC/104-Plus, PCI/104-Express и др., а также систем для жестких условий эксплуатации. Приобретя в начале 2010 года эту компанию, международный холдинг Kontron [2] получил возможность более полно удовлетворять потребности клиентов, создающих малоразмерные системы повышенной надежности на базе открытых стандартов. Защищенные продукты и решения марки Digital-Logic пользуются заслуженным уважением во многих секторах рынка, включая государственный, транспортный, оборонный и медицинский. Клиентами Digital-Logic являются такие мировые бренды, как Thales, NASA, Boeing, Bombardier, Mercedes, BMW и др. Расширяя продуктовое предложение холдинга Kontron по стабильным направ-
лениям бизнеса, малогабаритные решения компании Digital-Logic для жестких условий эксплуатации хорошо дополняют существующие продуктовые линейки Kontron.
Вся продукция Digital-Logic — как стандартная, так и кастомизированная, включая законченные системы в корпусах, — отличается высочайшим качеством, поскольку разрабатывается, тестируется и производится на территории Швейцарии. Ассортимент стандартных продуктов, ранее предлагавшихся под маркой Digital-Logic, а ныне предлагающихся под маркой Kontron, весьма широк и включает множество PC/104-совместимых процессорных плат, плат ввода/вывода и законченных решений типа Box PC. Кроме того, компания Digital-Logic всегда славилась своими заказными решениями. Около 80% штата компании Digital-Logic составляют разработчики, инженеры и производственники, что подчеркивает ее ориентацию на заказчика и богатейший опыт по части изготовления кастомизированных решений. Еще одним важным свойством изделий Digital-Logic традиционно считаются длительные сроки доступности, жизненно необходимые для многих приложений, которым эти изделия адресованы. Продукция бывшей компании Digital-Logic, превратившейся в подразделение Kontron Compact Computers (KCC), имеет большой успех у разработчиков оборонноаэрокосмических решений, чья щепетильность в отношении качества исполнения, поддержки и надежности базовых аппаратных средств хорошо известна.
Семейство стандартов PC/104
В исходной спецификации PC/104 описываются платы размерами 90x96 мм (3,55x3,775 дюйма) с вертикальным штыревым разъемом, в который выведена шина ISA. Соединенные при помощи этих разъемов и винтовых креплений модули PC/104 образуют «этажерочные» конструкции, называемые также «стопками», «стеками» и «сэндвичами» (рис. 1).
Малые габариты модулей сами по себе обеспечивают довольно высокую механическую
прочность, при этом надежные винтовые крепления придают дополнительную жесткость как отдельным платам, так и всей многоплатной конструкции. Жесткие «этажерки», собранные из модулей PC/104, способны выдерживать значительные ударно-вибрационные нагрузки, что делает их пригодными для тех задач, где подобные нагрузки принципиально неустранимы. Кроме того, оригинальный стандарт PC/104, утвержденный организацией PC/104 Consortium [3] в 1992 году, опирался на системный интерфейс ISA, имевший в ту пору чрезвычайно широкое распространение на рынке массовых систем и в компьютерной отрасли в целом. Шину ISA знали многие разработчики и пользователи, под нее существовала масса готового ПО, кроме того, для ISA-систем всегда можно было написать уникальное программное обеспечение, благо рынок труда изобиловал специалистами с нужными навыками.
По совокупности перечисленных обстоятельств спецификация PC/104 была в кратчайшие сроки принята на вооружение очень многими производителями встраиваемых аппаратных средств, а модули PC/104, которые стали выпускаться в огромных количествах, быстро приобрели популярность у разработчиков разнообразных бортовых, промышленных и оборонных систем для приложений с ограниченным свободным пространством и повышенными требованиями к механической надежности оборудования. За считанные годы сегмент PC/104 превратился в огромный и в известном смысле самостоятельный рынок внутри индустрии Embedded, где работали десятки больших и малых поставщиков, предлагавших сотни наименований процессорных и интерфейсных модулей.
Сегодняшнее состояние сегмента PC/104 можно охарактеризовать теми же словами: это по-прежнему большой процветающий рынок, на котором работает множество больших и малых компаний. За 18 лет его существования не изменился и состав клиентов этого рынка: PC/104-совместимые изделия по-прежнему пользуются спросом у разработчиков малогабаритных высоконадеж-
ных систем, рассчитанных на эксплуатацию в самых жестких условиях. Во многом такая стабильность обусловлена тем, что все эти годы технология РС/104 не стояла на месте. На РС/104-совместимых модулях регулярно появлялись новые внешние интерфейсы, становившиеся популярными в «общекомпьютерном» мире, а также новые процессоры и новые типы памяти. Однако самым главным аспектом развития индустрии РС/104 была и остается адаптация новых популярных системных интерфейсов (шин) без существенных изменений механики модулей.
Когда пропускной способности шины КА стало не хватать, появилась спецификация РС/104-Р1ш, определившая в дополнение к существующему системному разъему еще один разъем с более быстрой и современной шиной РС1. Благодаря сохранению КА-разъема новые модули сохраняли обратную совместимость со старыми, при этом интерфейс РС1 позволял собирать из новых модулей
решения повышенной производительности и с увеличенной скоростью внутрисистемного обмена. Затем появился стандарт PCI/104, в котором морально устаревшая шина ISA и оригинальный разъем PC/104 отсутствовали, а штыревой разъем с шиной PCI остался таким же и находился в том же самом месте, что и у модулей PC/104-Plus. Дальнейшее развитие семейства стандартов PC/104, курируемое членами PC/104 Consortium, подчинялось той же схеме: спецификация PCI/104-Express определила на модулях типа PCI/104 дополнительный разъем для шины PCI Express взамен исчезнувшего ISA-разъема, а в стандарте PCIe/104 разъем PCI был упразднен (рис. 2).
Подобная логика смогла обеспечить для индустрии PC/104 высочайшую степень живучести, которая, что очень важно, не идет в ущерб актуальности применяемых интерфейсных технологий и компонентов. Пользователи, однажды выбравшие платформу PC/104, могут быть уверены в том,
что всегда найдут на рынке модули, воплощающие в себе самые последние достижения в области производства полупроводниковых устройств и методов организации передачи данных, причем новые изделия будут совместимы с уже имеющимся у них оборудованием как механически, так и по системным интерфейсам. Вообще говоря, перспективы индустрии PC/104 рисуются нам в радужных тонах, поскольку описанную «двухтактную» схему, в которой на первом шаге появляется разъем с новой шиной, а на втором исчезает разъем с морально устаревшим системным интерфейсом, теоретически можно продолжать до бесконечности.
Стандарты EBX, EBX Express, EPIC и EPIC Express
Экосистема, возникшая вокруг исходного стандарта PC/104, породила не только целую плеяду спецификаций на монтирующиеся в «этажерку» модули размерами 90x96 мм, но и ряд стандартов, определяющих использование PC/104-совместимых модулей в качестве плат расширения для более крупных платформ. Сегодня актуальными отраслевыми стандартами такого рода являются EBX, EBX Express, EPIC и EPIC Express; их продвижением и развитием также занимается организация PC/104 Consortium.
Платы EBX (Embedded Board expandable — расширяемая встраиваемая плата) и EBX Express представляют собой уменьшенные версии десктопных материнских плат, модулями расширения для которых служат различные PC/104-совместимые изделия. На платы EBX могут устанавливаться модули в стандартах PC/104, PC/104-Plus и PCI/104, на платы EBX Express — изделия PCI/104, PCI/104-Express и PCIe/104. Кроме того, платформы EBX и EBX Express поддерживают «мобильные» модули расширения PC Card и ExpressCard соответственно.
Имея габариты 203x146 мм (8x5,75 дюйма), платы EBX и EBX Express способны нести самые мощные процессоры, ОЗУ большого объема и обладать коммуникационной функциональностью на уровне топовых моделей персональных компьютеров. С миром ПК эти платформы роднит и хорошая расширяемость, которая обеспечена возможностью под-
РС/104"
______ISA Connector_____
^||1И||!!!!в1в!д11!щ"^
6"
PCI Connector
PC/104-Plus"
ISA Connector
ID
о
ISA Bus
ISA and PCI Bus
PCIe/104™
Stackable PCIe Connector
PCIe Bus
Рис. 2. Эволюция PC/104-совместимых изделий
Форм-фактор Форм-фактор Форм- фактор
РС/104 EPIC ЕВХ
Размеры 90x96 мм Размеры 115x165 мм Размеры
площадь 86,4 см2 площадь 189,8 см2 146x203 мм
(3,55x3,775 дюйма (4,528x6,496 дюйма площадь 296,4 см2
13,4 дюйма2) 29,4 дюйма2)
(5,75x8 дюймов 46 дюймов2)
Рис. 3. Сравнение размеров плат PC/104, EPIC и EBX
ключения к одной плате множества периферийных модулей разных типов. При использовании плат EBX и EBX Express конечные встраиваемые конфигурации можно собирать по тому же принципу, что и настольные системы, закупая стандартные комплектующие с нужными характеристиками у разных производителей. Тем не менее EBX и EBX Express остаются полноценными встраиваемыми решениями, которые обеспечивают повышенную механическую надежность за счет «эта-жерочного» метода монтажа и совместимы с огромной массой изделий класса Embedded, генерируемых индустрией PC/104.
Стандарты EBX и EBX Express позволяют использовать PC/104-совместимые модули в тех задачах, которые требуют высочайшей производительности не только во «встраиваемом», но и в «общекомпьютерном» смысле этого слова, ведь размеры соответствующих плат никак не ограничивают производителей в их фантазии по части тактовых частот и количества ЦП-ядер в одном корпусе. С другой стороны, спецификации EBX и EBX Express вряд ли можно назвать принадлежащими рынку PC/104, поскольку он ориентирован в первую очередь на малогабаритные решения, тогда как платформы EBX и EBX Express можно назвать малогабаритными лишь с большой натяжкой.
Спецификация EPIC (Embedded Platform for Industrial Computing — встраиваемая платформа для промышленных компьютеров) ограничивает встраиваемые платы размерами 114x165 мм (4,5x6,5 дюйма). По своим габаритам форм-фактор EPIC занимает промежуточное положение между форм-факторами PC/104 и EBX (рис. 3): будучи в достаточной мере миниатюрными, платы EPIC все же не настолько малы, чтобы это служило препятствием для использования современной компонентной базы и существенно ограничивало их функциональность. ЦП высшей производительности не всегда можно установить на PC/104-совместимые модули, а крупногаба-
ритные решения типа EBX во многих случаях оказываются просто-напросто слишком громоздкими. Материнские платы EPIC выглядят разумным компромиссом между этими двумя «крайностями»: на них доступны и самые мощные процессоры, и быстрая память большого объема, дополняемые почти безграничными возможностями в плане расширения исходной функциональности, предоставляемыми индустрией PC/104. Одна плата EPIC поддерживает установку до четырех таких модулей, монтирующихся друг на друга по классической для индустрии PC/104 «этажероч-ной» схеме. Следует отметить, что по сравнению с решениями, построенными только из PC/104-совместимых модулей (интерфейсных и процессорных), материнские платы EPIC с установленными на них модулями расширения позволяют обойтись значительно меньшим числом кабельных соединений.
Стандарты EPIC и EPIC Express, как можно догадаться из их названий, пребывают друг с другом в тех же отношениях, что и спецификации EBX и EBX Express: платы EPIC поддерживают модули расширения PC/104, PC/104-Plus и PCI/104, платы EPIC Express — модули расширения PCI/104, PCI/104-Express и PCIe/104. Спецификации EPIC и EPIC Express образуют единое семейство, тесно связанное с индустрией PC/104 и пользующееся ее наработками. Вообще говоря, рынок EPIC попросту совпадает с рынком PC/104, поскольку за редким исключением материнские платы EPIC могут применяться практически везде, где сегодня используются модули PC/104. По этой причине стандарты EPIC и EPIC Express представляют интерес прежде всего для клиентов индустрии PC/104, так как позволяют им более свободно манипулировать производительностью ЦП, объемами памяти и интерфейсной функциональностью. Впрочем, целевая аудитория EPIC несколько шире, в нее попадают вообще все разработчики, желающие создавать компактные высокопроизводительные встраиваемые системы
с использованием стандартных модульных аппаратных средств для тех приложений, где востребована повышенная механическая надежность вкупе с хорошей расширяемостью.
Процессорные модули, периферия и готовые системы
В отличие от других стандартов семейства PC/104, спецификации PC/104-Plus и PCI/104-Express поддерживают не один, а сразу два системных интерфейса. Как следствие, изделия, соответствующие любой из этих двух спецификаций, оказываются совместимы не с одним или двумя, а сразу с тремя стандартами, которые можно условно назвать «предыдущим», «их собственным» и «следующим». Модули PC/104-Plus способны подключаться к классическим изделиям PC/104, другим модулям PC/104-Plus и платам PCI/104; модули PCI/104-Express — к изделиям PCI/104, PCI/104-Express и PCIe/104. Стандарты PC/104-Plus и PCI/104-Express являются, таким образом, наиболее универсальными и перспективными, объективным отражением чего служит устойчивая положительная динамика продаж соответствующего оборудования. На рис. 4 представлены фактические данные и прогноз на период 2007-2012 гг. по процессорным модулям в стандартах PC/104, PC/104-Plus, PCI/104 и PCI/104-Express. Как можно видеть, наибольшую долю этого рынка (более $100 млн) уверенно занимает спецификация PC/104-Plus с темпами роста 7%, причем, как и следовало ожидать, во многом этот рост обусловлен вытеснением стандарта PC/104, в основе которого лежит устаревшая еще в прошлом веке шина ISA. Платформа PCI/104-Express пока еще не успела завладеть значительной долей рынка, однако демонстрирует стремительный рост на уровне 149% в год. В силу перечисленных причин на момент своего приобретения холдингом Kontron компания Digital-Logic ориентировалась
140 120 100 80 60 40 20 0 Объем рынка, млн $
2007 2008 2009 2010 2011 2012 — Процессорные модули РС/104 — Процессорные модули РС/104-Р1из — Процессорные модули РС1/104 — Процессорные модули РС/104-Ехрге8в
Рис. 4. Объемы продаж оборудования по отдельным стандартам семейства PC/104 за 2007—2012 гг.
главным образом на стандарты PC/104-Plus и PCI/104-Express, и новые владельцы из Kontron не собираются этого менять.
Процессорные модули авторства бывшей компании Digital-Logic оснащаются разными ЦП, что позволяет им покрывать весь диапазон PC/104-приложений от Low End (тактовая частота процессора 500 МГц) до High End (мощные двухъядерные ЦП с частотой до 1,66 ГГц). Рассмотрим несколько актуальных продуктов из этой серии.
Процессорные модули Kontron Microspace MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV для систем начального уровня
Модули Microspace MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV (рис. 5) изготавливаются по стандарту PC/104-Plus на базе комбинации из сверхмалопотребляюще-го процессора AMD Geode LX800 и чипсета CS5536 AD. В дополнение к типовому набору PC-интерфейсов у представителей линейки Kontron Microspace MSM800 имеются интерфейс Ethernet и звуковой контроллер AC97 (модели Microspace MSM800XEV, MSM800SEV и MSM800BEV). У версий Microspace MSM800SEL, MSM800SEV и MSM800BEV объем ОЗУ варьируется в пределах от 128 до 1024 Мбайт, тогда как модели Microspace MSM800XEL и MSM800XEV оснащаются запаянной памятью фиксированного объема 256 Мбайт, что придает им дополнительную ударо- и вибростойкость.
Рис. 5. Процессорный модуль серии Kontron Microspace MSM800, оснащенный процессором AMD Geode LX800
Версии Microspace MSM800XEV и MSM800BEV имеют мост PCI-ISA, реализующий поддержку шины ISA, у модели MSM800SEV этой цели служит LPC-ISA. Для расширения базовой функциональности доступны разъемы PC/104-Plus (шины ISA и PCI) и 4 порта USB 2.0. Благодаря 500-Гц процессору AMD Geode LX800, энергопотребление изделий Microspace MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV не превышает 8 Вт, что позволяет эксплуатировать их без активного охлаждения в самых неблагоприятных условиях окружающей среды (модели Microspace MSM800XEL, MSM800XEV и MSM800BEV существуют в версиях для температурного диапазона -40.. .+85 °С). Модели
Microspace MSM800XEL и MSM800SEL не имеют батареи, звукового контроллера и шины ISA и ориентированы на низкостоимостные приложения.
Снятие модулей серии Microspace MSM800 с производства запланировано на 2015 г., при этом для заказчиков они будут оставаться доступными по 2018 г. Среди других важных преимуществ этих изделий по сравнению с конкурирующими продуктами можно назвать встроенный аккумулятор емкостью 400 мА-ч, сохраняющий работоспособность в течение 5 лет, поддержку расширенного диапазона температур на уровне чипсета, 24 месяца гарантии и исключительно низкую стоимость в комбинации со швейцарским качеством и возможностью учета специфики клиентских задач в конструкции модулей.
Продукты Microspace MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV находят спрос у разработчиков автомобильной и авиационной электроники, информационных терминалов и различных интерактивных устройств, а также измерительных инструментов и игровых систем с поддержкой вывода звука.
Процессорные модули Kontron Microspace MSM200S и MSM200X/XU/XP для малопотребляющих решений среднего уровня производительности
Основное отличие между сублинейками Microspace MSM200S и MSM200X/XU/XP состоит в том, что представители первой соответствуют стандарту PC/104-Plus, а второй — стандарту PCI/104-Express. Все изделия серии Kontron Microspace MSM200 имеют, таким образом, по 2 шины расширения, только для модели MSM200S этими шинами являются ISA и PCI, а для версий Microspace MSM200X, MSM200XU и MSM200XP — PCI и PCI Express.
Изделия Microspace MSM200S и MSM200X/XU/XP (рис. 6) имеют все интерфейсы классического персонального компьютера и базируются на чипсетах Intel US15W и процессорах Intel Atom Z510/Z530. Разработчикам следует обратить внимание на такие конкурентные преимущества этих модулей, как поддержка локальной сети и наличие звукового контроллера HD Audio. Запаянное ОЗУ, объем которого может достигать 2 Гбайт, позволяет этим продуктам сохранять работоспособность в условиях повышенных ударно-вибрационных нагрузок. Дополнительные функции можно реализовывать при помощи системных интерфейсов ISA, PCI и PCI Express, разъема PCI Express MiniCard (поддержка беспроводных и сотовых сетей), 4 последовательных портов и 4/6 портов USB 2.0. Опционально доступны версии с запаянными модулями GPS. Бюджетная модификация с индексом XL лишена батареи и звукового контроллера.
Модули серии Microspace MSM200 оснащаются встроенными аккумуляторами на 900 мА-ч, что соответствует 10 годам рабо-
Рис. 6. Модуль из линейки
Kontron Microspace MSM200
на базе процессора Intel Atom Z510/Z530
ты, при этом жизненный цикл этих изделий продлится как минимум до 2020 г., благодаря чему их можно смело использовать в долгосрочных проектах. Последнему обстоятельству способствует также масштабируемость рассматриваемых модулей, обусловленная постепенным расширением процессорного семейства Intel Atom. Изделия Microspace MSM200S и MSM200X/XU/XP имеют 24-месячную гарантию и могут дорабатываться под требования заказчика.
Несмотря на сравнительно высокую производительность, процессоры Intel Atom Z510/Z530 весьма экономичны, вследствие чего модули Microspace MSM200S и MSM200X/XU/XP рассеивают лишь около 6 Вт мощности и подходят для создания безвентиляторных решений, рассчитанных на работу при температуре от -40 до +85 °C. Модули Microspace MSM200S и MSM200X/XU/XP используются в мобильных компьютерах, которые получают питание от батарей, а также в информационных терминалах с видеодисплеями, измерительных приборах и игровых решениях.
Процессорный модуль Kontron Microspace MSM945 для высокопроизводительных систем класса High End
Модуль Microspace MSM945 (рис. 7), реализованный в стандарте PCI/104-Express, оснащается быстрыми двухъядерными процессорами серии Intel Core 2 Duo и по-
Рис. 7. Модуль Microspace MSM945 компании Kontron
строен на чипсете Intel 945GME. На сегодня Microspace MSM945 является одним из самых высокопроизводительных изделий в индустрии PC/104. Объем ОЗУ у этого изделия может достигать 3 Гбайт, при этом 1 Гбайт памяти запаян, что повышает механическую надежность всей системы.
Будучи, по сути, полноценным современным компьютером, реализованным на плате размерами 90x96 мм, модуль Microspace MSM945 имеет развитую коммуникационную функциональность, которая включает помимо прочего порт Ethernet, опциональные интерфейсы DVI и LVDS, позволяющие организовать вывод на два дисплея, и звуковой контроллер HD Audio. Благодаря наличию разъемов PCI/104-Express (шины PCI и PCI Express) и 6 портов USB, исходную функциональность изделия можно легко наращивать и дополнять. Модуль Microspace MSM945 также поддерживает эмуляцию 8-разрядной шины ISA посредством специального моста.
Встроенный и внешний аккумуляторы модуля Microspace MSM945 емкостью 80 и 900 мA•ч рассчитаны на 2 и 10 лет работы соответственно. Продукт имеет эффективный теплопроводный интерфейс с медной основой, поддерживает температурный диапазон E47 и подходит для установки в защищенные корпуса Can-Tainer. Возможен апгрейд модуля до 45-нанометровых ЦП с ядрами Penryn. Жизненный цикл изделия Microspace MSM945 составляет не менее 10 лет, при этом производитель дает на него 2 года гарантии и готов к конструктивным переделкам модуля, если того пожелает клиент.
Целевыми областями применения этого продукта является работа с потоковым видео высокого разрешения, двухдисплейная визуализация, обработка изображений, видеомониторинг и другие задачи с высокой интенсивностью обычных и графических вычислений. Изделия типа Microspace MSM945 выводят индустрию PC/104 на новый уровень производительности, позволяющий применять стандартное PC/104-совместимое оборудование в тех приложениях, где ранее использовались нестандартные и/или более крупногабаритные аппаратные средства.
Платы ввода/вывода, блоки питания и другие устройства
Переходя к периферии, аксессуарам и т. п., доставшимся холдингу Kontron в наследство от компании Digital-Logic, отметим их чрезвычайное изобилие и разнообразие. В периферийной продуктовой линейке Digital-Logic есть изделия с разъемами Express Card 34/54, PCI Express MiniCard, интерфейсами Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Serial ATA 300, USB, IEEE 1394A/B (FireWire), а также многоканальные платы захвата изображения, платы для подключения к сотовым сетям GSM/UMTS, платы с множественными последовательными портами, платы с двумя
Рис. 8. 4-канальная плата видеозахвата
Kontron Microspace MSMG104+
контроллерами промышленной шины CAN, источники питания в формате PC/104 и т. д. Предлагаются даже специальные «расширители» для увеличения просвета между отдельными PC/104-совместимыми модулями, смонтированными в «этажерку»!
Легко заметить, что из процессорных и периферийных модулей бывшей компании Digital-Logic в формате PC/104 можно собирать не просто законченные системы, а огромное разнообразие систем, «узко заточенных» под конкретные задачи. Не будет большим преувеличением сказать, что полная потенциальная сфера применимости таких решений совпадает со сферой применимости PC/104-совместимых изделий вообще.
Предположим, нам нужно создать компактную систему видеонаблюдения. В минимальной конфигурации для решения этой задачи будет достаточно какого-нибудь процессорного модуля, платы видеозахвата Kontron Microspace MSMG104+ (рис. 8), поддерживающей подключение до 3 видеокамер с выходами CVBS и 1 камеры с выходом S-Video (30 кадров в секунду в разрешениях PAL или NTSC). Можно добавить ко всему этому еще и блок питания, например, 75-ваттный модуль Kontron Microspace MSMPS104B, который, как и вышеупомянутая плата видеоза-
хвата, существует в версии для температурного диапазона -40... +85 °С. При желании получившуюся «этажерку» легко нарастить модулями с интерфейсами Serial ATA 300 или сетевыми картами. Чтобы превратить итоговый «сэндвич», содержащий всю необходимую периферию, в законченную систему, заказчику будет достаточно заключить его в подходящий корпус либо поручить эту операцию самому холдингу Kontron, который в этом случае будет выступать в роли поставщика готовых решений.
Законченные системы типа Box PC Как уже говорилось, продуктовое предложение Digital-Logic, вошедшее в портфолио холдинга Kontron, включает не только отдельные комплектующие, но и законченные решения на базе PC/104-совместимых модулей, в частности, встраиваемые компьютеры типа Box PC. В качестве примера такого компьютера можно привести Kontron Microspace MPCX28R (рис. 9) — компактную защищенную систему с увеличенным жизненным циклом, ориентированную на железнодорожные приложения (имеется сертификат соответствия стандарту EN50155 по классу TX). Система Microspace MPCX28R базируется на малопотребляющем процессоре Intel Atom Z530 с тактовой частотой 1,5 ГГц, поддерживает до 1 Гбайт памяти и имеет изолированный блок питания на 1,5 кВ. Питание выведено в защищенный разъем M12; подключение через M12 доступно также для портов Fast Ethernet и порта USB 2.0. Компьютер — без вентилятора, заключен в прочный корпус из профилированного алюминия и рассчитан на эксплуатацию при температуре от -25 до +70 °С. В качестве локальных накопителей могут использоваться 2,5-дюймовые диски с интерфейсом Serial ATA 300 либо карточки CompactFlash. Два слота PCI Express MiniCard позволяют добавлять в систему интерфейсы шины CAN, модули GPS, мо-
Рис. 9. Защищенный железнодорожный компьютер Kontron Microspace MPCX28R
2009
I млн. $
Рис. 10. Динамика рынка PC/104
дули для подключения к беспроводным и сотовым сетям и другие дополнительные функции, а порт eSATA обеспечивает возможность подключения внешних накопителей. На передней панели имеются 2 порта USB 2.0, два 3,5-мм аудиоразъема (вход и выход) и отверстие для установки SIM-карты с целью реализации поддержки мобильных сетей. Сзади есть два дополнительных порта USB 2.0 и выход DVI-I для подключения аналоговых и цифровых дисплеев с разрешениями до 2048x1536. Также в наличии два надежных разъема D-sub, реализующих COM-порты (RS232C и RS422/485), и изолированные линии цифрового ввода/вывода. Компьютер Microspace MPCX28R может работать под управлением операционных систем Windows XP Embedded, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 и Linux.
Ценное наследие
Процессорные платы и модули ввода/вывода в формате PC/104 остро востребованы отраслью: эксперты аналитического агентства Venture Development Corporation (VDC) полагают, что при среднегодовых темпах роста в 5,6% мировые объемы продаж оборудования PC/104 превысят $300 млн уже в 2010 году (рис. 10). Следует учесть, что, по данным агентства VDC, около 81% спроса на продукцию PC/104 приходится на Северную Америку и Европу (рис. 11), причем самый быстрый рост демонстрирует европейский рынок сбыта.
Будучи одним из локомотивов мировой индустрии ВКТ, холдинг Kontron не может не понимать важности сегмента PC/104 для бизнеса самого холдинга и для всего рынка
Embedded. Представители Kontron говорят, что в своей деятельности по направлению PC/104 они будут придерживаться той же политики, что и компания Digital-Logic, что подразумевает высочайшее качество продукции и ориентацию на заказчика. Это хорошо согласуется со статусом холдинга Kontron как ведущего глобального поставщика встраиваемых компьютерных технологий с годовым оборотом в полмиллиарда евро, имеющего богатый опыт по части приобретения различных компаний и эффективного управления ими. Для холдинга Kontron сегмент PC/104 имеет очень большое значение. PC/104-совместимые аппаратные средства сравнительно недороги и повсеместно распространены, при этом данное оборудование, а также платформы, для которых модули PC/104 и их производные выступают в качестве плат расширения, позволяют реализовывать самые смелые задумки разработчиков в плане производительности, пропускной способности, функциональности и защищенности конечных решений. Можно не сомневаться в том, что новый владелец окажется достойным продолжателем традиций ведения бизнеса, которые ассоциируются у разработчиков высоконадежных систем с именем Digital-Logic. ■
Литература
1. www.digitallogic.com
2. www.kontron.com
3. www.pc104.org
