Début juin, le groupe de normalisation SGET (Standardization Group for Embedded Technologies) a publié la nouvelle spécification SMARC 2.0. congatec, premier fabricant de modules en Europe, propose ses premiers modules dans ce facteur de forme. Ils sont équipés des nouveaux processeurs Intel Atom, Celeron et Pentium développés sous le nom d'Apollo Lake.
Avec la révision de 1.1 à 2.0, SMARC est passé d'une spécification partiellement obsolète et assez arbitraire en raison des blocs fonctionnels alternatifs, à une nouvelle norme avec un profil clair et un positionnement unique. Avec ses nombreuses interfaces graphiques, d'entrée de caméra, audio, réseau et sans fil en option, la nouvelle spécification est idéale pour les plates-formes multimédias compatibles IoT, ainsi que pour de nombreuses autres applications à faible consommation d'énergie et gourmandes en ressources graphiques. SMARC 2.0 se situe exactement entre les deux normes de module établies, Qseven et COM Express. Par rapport au standard Qseven, qui permet d'entrer à moindre coût dans le monde des modules embarqués et intègre différents processeurs x86 et ARM basse consommation pour les applications terrain et mobiles, SMARC propose plus d'interfaces, notamment plus d'interfaces multimédias. Par rapport aux modules COM Express hautes performances, qui constituent la classe COM la plus performante, SMARC 2.0 se positionne dans le segment des processeurs basse consommation et prend également en charge moins d'interfaces que COM Express. Les interfaces SMARC 2.0 correspondent à ce positionnement : Par exemple, SMARC 2.0 fournit des E/S série modernes, ainsi que des interfaces vidéo et réseau, ce qui en fait un choix idéal pour de nombreuses applications IoT orientées multimédia et graphiques. Pour rendre la vie particulièrement facile aux développeurs de ce type d'applications, congatec propose également en option le Wi-Fi et le Bluetooth conformément à la spécification d'interface M.2 1216, complétant ainsi la gamme d'interfaces de modules SMARC 2.0 pour les conceptions IoT. Les applications peuvent être trouvées dans les systèmes de signalisation numérique, les systèmes de streaming, de signalisation et IHM, tous les types de dispositifs d'interface utilisateur graphique (GUI), les systèmes de point de vente (POS), les machines de jeu professionnelles, les plateformes d'information et de divertissement, ainsi que les passerelles IoT.
Actualités techniques SMARC 2.0
Avec 314 broches, le connecteur SMARC 2.0, qui est également utilisé dans la norme de carte graphique MXM 3.0, peut prendre en charge jusqu'à quatre sorties vidéo, permettant à SMARC 2.0 d'avoir une forte orientation multimédia. Il fournit également 2x LVDS/eDP/MIPI DSI 24 bits, plus HDMI/DP++ et DP++, 2 interfaces de caméra MIPI et 2 interfaces audio sur HDA et I6S. Les nouvelles fonctionnalités incluent des ports USB supplémentaires pour aller jusqu'à 2x USB, dont 3.0 ports USB 1, un deuxième port Ethernet pour la connexion IoT, ou des tissus en ligne et en anneau, un quatrième canal PCI Express et 2 ESPI. En retour, la prise en charge des interfaces de caméra et d'affichage parallèles désormais obsolètes, de l'eMMC externe, du SPDIF, de l'un des trois canaux I2.0S et des blocs de fonction alternatifs a disparu. Ce dernier était perçu comme trop ouvert par de nombreux fournisseurs et clients, car il permettait aux fabricants de mettre en œuvre ce qu'ils voulaient, et aucun effort de normalisation n'a été fait avant la spécification SMARC 1.1. C'est également la raison pour laquelle les modules SMARC XNUMX offrent très peu de sécurité par conception si les interfaces de ces modules fonctionnent sur ces broches.
Une riche sélection d'interfaces vidéo
SMARC 2.0 offre une large sélection d'interfaces graphiques internes et externes. Pour connecter des écrans externes, deux DisplayPorts Dual Mode (également appelés DisplayPort++ ou DP++) sont fournis. L'avantage : les systèmes prennent en charge la fonction DP++ pour les écrans externes, ils peuvent être contrôlés via les signaux DisplayPort, HDMI et même VGA. SMARC 2.0 est également très flexible et avant-gardiste en ce qui concerne le contrôle de l'affichage interne. L'interface la plus couramment utilisée aujourd'hui est LVDS. Cependant, grâce aux deux canaux de données 24 bits, il est également possible de piloter des écrans avec des résolutions très élevées. En plus des signaux d'affichage, un ensemble complet de signaux de support est disponible.
Comme alternative à LVDS, les modules SMARC 2.0 fournissent également deux ensembles de signaux DisplayPort intégrés indépendants (eDP) pour piloter deux panneaux internes. Une troisième alternative avant-gardiste est la possibilité de contrôler via les panneaux MIPI DSI (Display Serial Interface) comme spécifié par la Mobile Industry Processor Interface Alliance. Les écrans prenant en charge MIPI DSI sont principalement utilisés dans les smartphones. Bien que généralement plus petits, ces écrans ont des résolutions élevées et sont produits en très grand nombre. Comme EDP, MIPI DSI se compose de paires de fils différentiels en série, mais utilisant des débits de données et des protocoles différents.
Deux interfaces Ethernet discrètes
SMARC 2.0 fournit deux ports Gigabit Ethernet. Il s'agit d'un avantage particulier pour les applications IoT (Internet des objets) ou Industrie 4.0, car aucun matériel supplémentaire n'est requis pour faire fonctionner deux segments de réseau indépendants pour les fonctions logiques et de sécurité. Les deux ports GbE sont utiles pour mettre en œuvre une ligne économiseur de câble et même des topologies en anneau redondantes. Le connecteur SMARC 2.0 fournit également des broches SDP (Software Defined Pins) pour les deux ports Ethernet. Ces E/S configurables peuvent être utilisées pour la mise en œuvre matérielle du protocole PTP (Precision Time Protocol) conformément à la norme IEEE 1588, atteignant une précision de l'ordre de la nanoseconde.
technologies sans fil
Aujourd'hui, la connectivité sans fil est une nécessité même pour les applications d'automatisation exigeantes. En reconnaissance de cette tendance, la spécification SMARC 2.0 définit une zone dédiée sur le module pour le placement des connecteurs RF miniatures nécessaires aux signaux haute fréquence (connecteur U.FL court). Tous les modules SMARC 2.0 qui nécessitent des connexions d'antenne pour les interfaces sans fil implémentent ces connecteurs dans la même position pour assurer une interchangeabilité cohérente. Les modules congatec fournissent en outre les interfaces logiques appropriées, telles que WLAN et Bluetooth, via la spécification d'interface M.2 1216. Cela élargit le choix des protocoles radio et offre une flexibilité maximale pour la personnalisation de l'application de l'utilisateur final.
SMARC 2.0 avec Apollo Lake
L'ensemble de fonctionnalités convient parfaitement aux nouveaux processeurs Intel Atom, Celeron et Pentium, de sorte que le premier module congatec SMARC 2.0 s'intègre parfaitement à la nouvelle génération de processeurs publiée fin octobre. Le nouveau module établit non seulement de nouvelles normes en termes de performances sur les processeurs à faible consommation, mais impressionne également par des interfaces sans fil pré-intégrées qui prennent en charge jusqu'à 433 Mbit/s Wi-Fi, Bluetooth Low Energy et, en option sur demande, NFC. Lorsqu'il est combiné avec des interfaces GbE, toute demande des appareils intégrés compatibles IoT d'aujourd'hui peut être satisfaite.
Services de mise à jour gratuits
Les développeurs d'appareils SMARC 1.1 peuvent demander une vérification de mise à niveau gratuite à congatec, qui spécifie l'effort de conception requis.
La technologie en détail
Les nouveaux modules COM congatec SMARC 2.0 (conga-SA5) sont équipés de processeurs Intel ® Atom™ X5-E3930, E3940 et x7-E3950 pour le cas d'une plage de température étendue de -40°C à +85°C ; ou avec le processeur Intel® Celeron® N3350 et les processeurs quadricœur Intel® Pentium® N4200. Toutes les versions intègrent les derniers graphiques Intel Gen 9 pour les écrans prenant en charge jusqu'à 4k et peuvent être contrôlés via Dual LVDS, eDP, DP++ ou MIPI DSI. Les modules comportent jusqu'à 8 Go de RAM LPDDR4 avec jusqu'à 2.400 2 MT/s. Grâce à l'interface M.1216 2.0, la connectivité IoT sans fil devient une fonctionnalité standard optionnelle des nouveaux modules congatec SMARC 2,4. Selon les exigences de l'application, des modules de connectivité peuvent être soudés sur le module avec 5 ou 2.0 GHz WLAN b/g/n/ac et Bluetooth Low Energy (BLE). Les nouveaux modules SMARC 2 fournissent également 128x Gigabit Ethernet avec prise en charge en temps réel assistée par matériel pour PTP (Precision Time Protocol). Pour les conceptions hautement intégrées, les modules offrent jusqu'à 5.0 Go de mémoire flash via l'interface eMMC 4,0. Par rapport à eMMC 3.2, le débit de données est doublé à 6 Gbit/s, raccourcissant ainsi les temps de démarrage et de chargement. Les interfaces SATA XNUMX Gbps et SDIO offrent un espace mémoire supplémentaire.
Des extensions génériques peuvent être implémentées via les 4 canaux PCIe, 2 USB 3.0 et 4 USB 2.0 ; et 2 autres interfaces de caméra SPI, 4 UART et deux MIPI CSI sont fournies. Les signaux audio sont transmis via HDA. Les nouveaux modules sont compatibles avec Microsoft Windows 10, y compris toutes les distributions de MS Windows 10 IoT et Android pour les applications mobiles. Pour faciliter encore plus l'entrée dans le monde du SMARC 2.0, congatec complètera bientôt son écosystème SMARC 2.0 avec un kit de démarrage et un ensemble complet d'accessoires. Les services complets de conception et de fabrication embarqués de congatec pour les cartes mères et les conceptions de systèmes spécifiques aux applications simplifient davantage le développement d'applications.
