Was Sie über Smarc 2.0 wissen sollten (Teil 1/2)
Mythen über Smarc 2.0
Smarc 2.0 ist die Formfaktor-Spezifikation der Standardization Group for Embedded Technologies (SGET). Sollten Entwickler von anderen Formfaktoren auf Smarc 2.0 wechseln? Dieser Artikel soll die Mythen auflösen, die sich um Smarc 2.0 und seine Marktpositionierung ranken.
(Bild: congatec AG)
Mythos 1: Smarc 2.0 bietet nicht so viel Performance wie COM Express
Das ist wahr, sofern man Smarc 2.0 mit COM Express Basic oder COM Express Compact Modulen vergleicht. Im Vergleich zu COM Express Mini Modulen stimmt das aber nicht. Da COM Express Basic 125x95mm groß ist und COM Express Compact 95x95mm misst, können auf diesen Formfaktoren leistungsfähigere Prozessoren integriert werden. Module in dem 84x55mm messenden COM Express Mini Formfaktor liefern jedoch eine vergleichbare Performance wie die 82x50mm großen Smarc-2.0-Module.
Mythos 2: Smarc bietet weniger Interfaces als COM Express
Das gilt, ebenso wie Mythos 1, nur bedingt. Die COM Express Typ 6 und Typ 7 Spezifikationen bieten 440 Pins auf den A/B und C/D Konnektoren. COM Express Type 10 bietet 220 Pins auf dem A/B Konnektor. Mit 314 Pins bietet Smarc 2.0 damit also mehr als COM Express Mini. Damit brauchen also nur solche Applikationen, deren Schnittstellenanforderungen das Angebot von Smarc 2.0 übersteigen, die COM Express Typ 6 und 7 Spezifikationen der PICMG berücksichtigen.
Mythos 3: Smarc ersetzt Qseven
Das ist falsch. Qseven ist mit seinen 230 Pins nämlich eine bessere Option für kleine low-power Designs, die weniger Interfaces benötigen. Daher ist es eine preisgünstigere Alternative zu den voll ausgestatteten Smarc-2.0-Modulen. Darüber hinaus ist Qseven im Embedded Markt gut etabliert und verfügt über eine viel breitere Unterstützung. Damit ist sichergestellt, dass Qseven auch weiterhin der bessere Kandidat für die Entwicklung tief eingebetteter und kostengünstiger Embedded Systeme bleiben wird.
Mythos 4: Smarc 2.0 ist nur für x86er Technologie
Auch das ist falsch. Die Spezifikation wurde für alle neuen low-power Prozessoren der ARM und x86er Familien entwickelt. Smarc-1.1-Module bieten bereits ein recht ausgewogenes Angebot an ARM und x86 Optionen. Damit ist Smarc – ebenso wie Qseven – nicht auf eine Prozessorarchitektur beschränkt und beide Formfaktoren sind für die Entwicklung von Produkten mit einer sehr geringen Verlustleistung prädestiniert.
Die kreditkartengroßen conga-SA5 Smarc-2.0-Module sind entweder mit den Intel Atom Prozessoren x5-E3930, x5-E3940 und x7-E3950 für den erweiterten Temperaturbereich von -40°C bis +85°C erhältlich oder mit den Intel Celeron N3350 oder Intel Pentium N4200 Quadcore Prozessoren. (Bild: congatec AG)
Mythos 5: Smarc 2.0 unterstützt keine drahtlosen Schnittstellen
Dies ist aus zwei Gründen falsch: Zum einen ist es generell immer möglich, über ein dediziertes Carrierboard jede benötigte Wireless-Schnittstelle bereitzustellen. Zum zweiten bietet Smarc-2.0-eine zusätzliche, brandneue Option, die das Modulkonzept auf drahtlose Schnittstellen erweitert. Die Smarc 2.0 Spezifikation definiert nämlich einen speziellen Bereich auf dem Modul für die Platzierung von Miniatur-HF-Steckverbindern für Hochfrequenzsignale (kurz u.FL Stecker). Alle Smarc-2.0-Module, die Antennen-Anschlüsse für drahtlose Interfaces benötigen, haben diese Stecker an derselben Position, um eine durchgängige Austauschbarkeit zu gewährleisten. So unterstützen manche Module WLAN und Bluetooth über die M.2 1216 Interface-Spezifikation, was die Wahl des passenden Funkprotokolls und damit das Customizing auch für Endanwenderapplikationen höchst flexibel macht.
Mythos 6: Smarc 2.0 hat die Kameraschnittstellen gestrichen
Wenn man diese Aussage auf die parallelen Kameraschnittstellen bezieht, ist es korrekt. Aber Smarc hat sie nicht gestrichen, sondern durch zwei serielle MIPI CSIs (Camera Serial Interfaces) ersetzt. Der erste Port unterstützt zwei Datenkanäle und der zweite eröffnet mit bis zu vier Datenkanälen sogar eine doppelte Datenrate. Die beiden Kamerainterfaces können entweder mit der MIPI CSI 2.0 oder der neueren MIPI CSI 3.0 Spezifikation implementiert werden. Version 3.0 unterscheidet sich nicht nur durch eine höhere Datenrate sondern nutzt auch differenzielle Leitungspaare anstatt des I2C Busses für die Konfiguration der angeschlossenen Kameras.
Mythos 7: Der zweite Ethernet Port auf Smarc 2.0 muss über PCIe angebunden werden
Das ist falsch. Smarc 2.0 implementiert zwei native Gigabit Ethernet Ports. Das ist ein einzigartiger Vorteil für IoT- und Industry 4.0 Applikationen. Damit können nun ganz ohne besondere Hardwareaufwendungen zwei unabhängige Netzwerke aufgezogen werden, die hinsichtlich Logik und Sicherheit völlig voneinander separiert sind. Darüber hinaus ermöglichen zwei GbE Ports auch Linien- und sogar redundante Ring-Topologien mit deutlich weniger Verkabelungsaufwand. Zusätzlich verfügen beide Ports auch über SDPs (Software Definable Pins) auf dem Smarc-2.0-Konnektor. Diese Ethernet I/Os sind frei konfigurierbar und können beispielsweise für die Implementierung des hardwarebasierten IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) genutzt werden. Mit hardwarebasiertem PTP lässt sich eine Genauigkeit im Nanosekundenbereich erreichen, wohingegen softwarebasierte Lösungen im Mikrosekundenbereich liegen. Auf diese Weise können Entwickler mehrere lokale Devices exakt synchronisieren und leistungsfähige IoT-Gateways umsetzen – auch mit WLAN.
Autor: Zeljko Loncaric,
Marketing Engineer,
congatec AG
www.congatec.com
Hier können Sie den zweiten Teil des Beitrages lesen.
