Eine der Schlüsselkomponenten innovativer Elektroniksysteme für den industriellen Einsatz sind standardisierte Computing-Module, die eine skalierbare Prozessorfunktionalität bieten. Das Modulkonzept erlaubt neben einer hohen Flexibilität zudem die Optimierung der Projektkosten und die Reduzierung der Time-to-Market des Endprodukts.
Um für die speziellen Anforderungen der unterschiedlichen Anwendungen die passende Prozessortechnologie schnell zur Verfügung zu stellen, hat Avnet Embedded gerade in den letzten Wochen das Produktprogramm um zahlreiche neue Modulfamilien erweitert. Die skalierbaren Module entsprechen den etablierten Standards SMARC, OSM, COM Express bzw. COM-HPC und unterscheiden sich in ihren Leistungsdaten und technischen Merkmalen. Avnet Embedded entwickelt und fertigt die Boards im eigenen Hause und garantiert eine Langzeitverfügbarkeit der Module von mindestens zehn Jahren.
SMARC: Das Erfolgskonzept des kompakten Formfaktors wird fortgesetzt
Da sich SMARC vor allem für Low-Power-Anwendungen als idealer Standard durchgesetzt hat, setzt Avnet Embedded weiterhin das Erfolgskonzept des kompakten Formfaktors fort. Das stetig wachsende Angebot an SMARC-Modulfamilien deckt die Bandbreite von sehr energieeffizienten bis hin zu hohen Leistungsklassen ab, wodurch ständig neue interessante Einsatzgebiete erschlossen werden können. Typische Anwendungen sind u. a. in intelligenten IoT- und KI-basierenden Systemen, in der Industrie, dem Transportwesen, der Energietechnik, der Gebäudeautomatisierung und der Medizintechnik.
Derzeit werden SMARC-2.1.1-Modulfamilien mit unterschiedlichen Prozessoren angeboten, die von i.MX-6ULL-, i.MX-8- und i.MX-9-Produktfamilien von NXP Semiconductors über Renesas RZ/G2UL, der Intel-Atom-x6000- und E3900-Serien bis zu den hoch performanten AMD-Ryzen- Embedded-APUs reichen.
Die leistungsfähige SMARC-2.1.1-Modulfamilie MSC SM2S-IMX93 von Avnet Embedded ist mit i.MX 93-Applikationsprozessoren von NXP Semiconductors bestückt. Die i.MX 93- Applikationsprozessoren von NXP Semiconductors integrieren Arm Cortex-A55 Cores mit bis zu 1,7 GHz, die die für Linux-basierende Edge-Applikationen benötigte Leistung und Energieeffizienz liefern. Die Arm Ethos-U65 microNPU (Neural Processing Unit) unterstützt die Entwicklung kosten- und energieeffizienter Machine-Learning-Anwendungen. Die i.MX-93-Prozessoren bieten fortschrittliche Sicherheitsfunktionen mit integrierter EdgeLock Secure Enclave und eine effiziente 2D-Grafikprozessoreinheit (GPU).
Das umfangreiche Starter Kit MSC SM2-SK-IMX9-EP1 enthält alle Komponenten, die ein Anwender zur Evaluierung und zum schnellen Start seiner Applikationsentwicklung benötigt. Der Lieferumfang umfasst das Mini-ITX-SMARC-Carrier-Board MSC SM2-MB-EP1, die passende Kühllösung, eine SD-Karte zum Speichern der Linux-Installation, einen USB-SD-Karten-Adapter sowie notwendige Kabel und Stromversorgung. Ergänzend dazu kann das Starter Kit mit passenden LVDS-Display-Kits, die sich in der Bildschirmgröße und -auflösung unterscheiden, geliefert werden.
Auflötbare OSM-Standardmodule im Briefmarkenformat
Der Trend zur Miniaturisierung und damit die Nachfrage nach auflötbaren OSM-Standardmodulen (Open Standard Modules) im Briefmarkenformat ist weiterhin ungebrochen. Die Solder-On Module können ohne Stecker direkt auf die Leiterplatte gelötet werden und sind für einen vollautomatisierten Löt-, Assemblierungs- und Testprozess geeignet. Dank der reduzierten Anzahl an Produktionsschritten und dem Wegfall eines Highspeed-COM-Steckers lassen sich im Vergleich zu den bislang existierenden Modulformfaktoren deutliche Kosteneinsparungen erzielen. Damit sind die auflötbaren Module auch für hohe Stückzahlen optimal geeignet.
Die OSM-Module kommen vor allem in industriellen Anwendungen zum Einsatz, die kostensensitiv sind bzw. in denen wenig Bauraum vorhanden ist, z. B. in kleinen Gateways. Die kompakten Baugruppen sind besonders robust und gegen Schock und Vibrationen geschützt. Die meisten Varianten sind für den erweiterten Temperaturbereich spezifiziert.
Ersten Baugruppe im OSM-1.1-Standard (Size-S) mit Abmessungen von 30 mm × 30 mm
Mit der Modulfamilie MSC OSM-SF-IMX93 stellt Avnet Embedded ihre ersten Baugruppen vor, die dem OSM-1.1-Standard (Size-S) mit Abmessungen von 30 mm × 30 mm entsprechen. Die skalierbaren Module sind ebenfalls mit i.MX 93-Applikationsprozessoren von NXP Semiconductors bestückt. Die Baugruppen sind mit schnellen Low-Power-LPDDR4-Speicher mit inline ECC-Unterstützung und bis zu 256 GB eMMC-Flash-Speicher ausgestattet. Die Embedded-Schnittstellen umfassen Dual Gigabit Ethernet (RGMII), USB 2.0, 2 × CAN-FD, MIPI-DSI und MIPI CSI-2 für den Anschluss einer Kamera. Die OSM-Module arbeiten im erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +85 °C (Bild1).
Für rechenintensive Anwendungen hat Avnet Embedded leistungsstarke Embedded-Modulfamilien in den Formfaktoren COM-HPC Client Size A, COM Express Type 6 Basic (125 mm × 95 mm) und COM Express Compact (95 mm × 95 mm) vorgestellt, die auf aktuellen Intel-Core- Prozessoren der 13. bzw. 12. Generation mit bis zu vierzehn Cores und zwanzig Threads basieren. Eine Auswahl an leistungsfähigen Schnittstellen wie PCI Express Gen 4/Gen 3 Lanes, Ethernet und USB 3.2 Ports ermöglicht einen hohen Datendurchsatz (Bild 2). (neu)
Hohe Investitionen in Entwicklung und Fertigung
Als Reaktion auf die weltweit stark wachsende Nachfrage an zukunftsweisenden Embedded-Lösungen vergrößert Avnet Embedded ihre Produktionskapazitäten für industrielle Elektroniksysteme. Im Vergleich zum jetzigen Standort in Freiburg stehen im neuen Werk in Eschbach eine etwa doppelt so große Produktionsfläche und eine Logistikhalle zur Verfügung. In Eschbach werden aktuelle, hochautomatisierte Technologien und nachhaltige Fertigungsprozesse eingesetzt, um den Betrieb CO2-neutral zu ermöglichen. Avnet Embedded entwickelt und fertigt auf der Basis ihrer drei Kernkompetenzen skalierbare Embedded-Standardmodule, flexible Display-Module und intelligente Software-Lösungen vor allem industrielle HMI-Systeme (Bild 3).
Markus Mahl ist Senior Product Marketing Manager Boards bei Avnet Embedded.