logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

Suorituskykyä, monipuoliset liitännät, leveämpi liitin ja äärimmäisen vähävirtainen toteutus. Ei ihme, että SMARC 2.0 puhuttaa sulautettujen sovellusten kehittäjiä.

Artikkelin kirjoittaja Peter Eckelmann toimii MSC Technologies GmbH:n sulautettujen korttien tuotemarkkinoinnista vastaavana päällikkönä.

Sulautettujen tekniikoiden standardointiryhmä SGeT (Standardization Group for embedded Technologies) lanseerasi viime kesänä version 2.0 sulautettujen moduulien SMARC-standardista. Ensimmäisiä kortteja nähtiin jo viime keväänä Nünrbergin Embedded World -näyttelyssä Saksassa. Uuden määrityksen ympärillä olevan hypen takia kannattaa katsoa tarkemmin tätä ”äärimmäistä” vähävirtaisten prosessorimoduulien standardia ja verrata sitä SMARC 1.1-, Qseven- ja muihin standardeihin.

Sulautettujen moduulien standardit Qseven ja SMARC ovat molemmat SGeT-ryhmittymän täydessä hallinnassa, minkä takia monet yritykset ovat lähettäneet edustajiaan molempien standardien työryhmiin. Vuonna 2015 monet Qseven-työryhmän SDT.02 jäsenet tulivat siihen tulokseen, että Qseven-standardin taustalevylle signaaleja siirtävä 230-nastainen MXM-2-liitin oli täysin käytetty, eikä siihen voinut enää tuoda mitään lisäsignaaleja. Monissa ”todellisissa” sulautetuissa sovelluksissa oli kiire lisätä sulautetun laitteiston signaaleja, mikä ylitti Qseven-liittimen kapasiteetin.

Seuraavaksi leveämpi MXM-3 liitin oli 314 nastoineen vaihtoehto, josta puhuttiin jo SMARC 1.1 -standardia kehitettäessä. Samaan aikaan uudelleen kokoon kutsutun SGeT:n työryhmä SDT.01:n tehtävänä oli ei enempää eikä vähempää kun seuraavan polven SMARC-standardin määrittely. Monet Qseven-työryhmän yritysjäsenet olivat sitä mieltä, ettei markkinoille sopinut kahta samaa liitintä mutta eri nastajärjestystä käyttävää kilpailevaa standardia, ja siksi he liittyivät SMARC-työryhmään SDT.01 auttaakseen äärimmäisen vähävirtaisten prosessorimoduulien määrittelyssä.

Kaikkien tärkeiden prosessorisovellusten signaalien piti olla käytettävissä, mutta monet vanhemmat signaalit poistettiin määrittelystä, jotta saatiin nastoja vapaaksi uusille liitännöille, jotka toivat lisää nopeutta ja pienemmän nastamäärän. Tämä johtaisi toiminnallisuuden ja suorituskyvyn optimointiin. Siksi taaksepäin yhteensopivuus SMARC 2.0:sta SMARC 1.1:een ei ollut julkilausuttu tavoite, eikä sitä ole saavutettukaan (tai vain hyvin monien rajoitusten kanssa). Sen sijaan on saavutettu äärimmäisen tehokas standardi sekä ARM/RISC- että x86-prosessoreille.

SMARC-standardiin sisältuu kaksi moduulikokoa (82 x 50 mm ja 82 x 80 mm) ja siksi se tuo prosessorimoduulien rakentelijoille riittävästi joustavuutta toteuttaa oikea valikoima toimintoja optimaalisella kustannusten ja suorituskyvyn suhteella. Pienempi koko tarjoaa riittävästi tilaa yksisiruiselle järjestelmäpiirille kuten Intelin Atomille tai NXP:n i.MX6:lle, joihin voidaan lisätä DRAM-muisteja ja flash-piirejä. Jos moduuli on tarkoitettu vaativampiin sovelluksiin ethernetin kylkeen, voidaan kortilla tarvita lisäohjainpiirejä, jotka edellyttävät suurempaa korttiformaattia. Tämä pätee erityisesti silloin, kun vaaditaan RF-toimintoja kuten WLAN-, Bluetooth- tai 3G/4G-dataliikennettä. Tällöin kortille lisätään radiomoduuli, jolle standardi määrittelee jopa antenniliittimien sijoittelun.

Kuva 1. SMARC 2.0 -standardin signaalit 314-nastaisessa MXM-3 -liittimessä.

Verrattuna aikaisempaan SMARC 1.1 -määritykseen 2.0-laajennukseen lisättiin useita uusia liitäntöjä. Näihin kuuluu toinen LVDS-liitäntä, jota voidaan käyttää ajamaan suuriresoluutioisia LCD-näyttöjä kaksikanavaisesti yhdessä ensimmäisen LVDS-kanavan kanssa (mikä antaa mahdollisuuden aina täysteräväpiirtoiseen TFT-resoluutioon), tai vaihtoehtoisesti voidaan operoida kahta erillistä näyttöä erillisillä LVDS-kanavilla. Uusi standardi mahdollistaa myös LVDS-nastojen vaihtoehtoisen käytön DSI- tai sulautetulle DisplayPort-väylälle (eDP). Tämän toteuttamiseksi pienemmän LCD-näytön rinnakkaisista RGB-linjoista piti luopua, mutta uusissa näytöissä ja moderneissa sovelluksissa näille ei ole enää tarvetta.

Jo valmiin HDMI-grafiikkaportin viereen uusi standardi toi yhdistetyn HDMI/DP-portin, joka on määritelty DP++:ksi, koska se toteuttaa signaalit niin DisplayPort-, HDMI- ja DVI-liitännöille. Yhdessä HDMI- ja LVDS-porttien kanssa se avaa mahdollisuuden ajaa erillisesti kolmea eri näyttöjärjestelmää (sillä oletuksella, että moduulin mikroprosessori tukee kolmea itsenäistä näyttöä, tottakai).

SMARC 1.1:ssä oli vain yksi gigabitin ethernetin liitäntä, mitä on nyt kasvatettu kahteen, koska modernit sovellukset yleensä vaativat kahta LAN-porttia ohjaamaan kahta ethernet-aliverkkoa. Lähinnä tällä pidetään kaksi tietoliikennealuetta – esimerkiksi anturi- ja verkonhallinta IoT-yhdyskäytävässä – erillään. Reaaliaikaiset käynnistyssignaalit on lisätty molempiin ethernet-portteihin, jotta niihin saadaan reaaliaikatoiminnallisuus IEEE1588:n mukaisesti.

SMARC 2.0 sisältää jopa neljä PCI Express -liitäntää eli yhden enemmän kuin 1.1-standardi. Joillakin alustoilla voidaan käyttää optiona PCI x4 -väylää, joka tuo merkittäviä parannuksia suorituskykyyn. USB:ssä tilanne on samanlainen, sillä kolmen USB 2.0 -portin lisäys tuo käyttöön jopa kuusi USB 2.0 -liitäntää kahden USB 3.0:n rinnalle. Tämä korostaa SMARC-standardin suorituskykyä x86-alustoilla, koska nämä prosessorit vaativat aina enemmän USB-portteja.

ARM/RISC-alustoille korteilla on kaksi USB-porttia, jotka optiona tukevat asiakastoiminnallisuutta (Client). Edelleen x86:sta varten toinen kahdesta SPI-väylästä laajennettiin eSPI-väyläksi. Kahta audioliitäntää voidaan käyttää rinnan, toista I2S-audiolle jota ARM-prosessorit käyttävät, ja toinen HD-audiolle, joka on x86-prosessorien standardikoodekki.

Tuki suosiotaan menettävälle 8-bittiselle MMC/SD-kortille on jätetty pois, kun taas 4-bittinen SDIO-liitäntä on säilytetty suosittujen SD-korttien takia. Myös rinnakkainen kameraliitäntä jätettiin pois, jotta saatiin tilaa edellä mainituille uusille väylille. Sen sijaan kortilla on edelleen kaksi MIPI CSI-2 -liitäntää, yksi kaksilinjainen ja toinen nelilinjainen. Tämä tekee SMARC 2.0:sta kameraliitännöiltään leveimmän ja joustavimman kaikista COM-standardeista (Computer-on-Module). Eikä siinä vielä kaikki: SMARC 2.0 pitää sisällään myös SATA-liitännän, 12 GPIO-liitäntää, kaksi CAN-väylää ja jopa neljä UART-sarjaliitäntää, jotka ovat aina tärkeitä sulautetuissa sovelluksissa.

Yksi SMARC 2.0 -standardin parhaiten aikaa kestävistä ominaisuuksista on suuri joukko käytettävissä olevia linjoja MXM-3-liittimessä. Näitä voidaan käyttää tulevaisuudessa esimerkiksi uusien liitäntöjen lisäämiseen, joita emme vielä edes tiedä. Tämä standardin laajennusmahdollisuus varmistaa sen, että sitä voidaan parantaa myöhemmin ilman, että tämä päivän peruslevyt tai moduulit muuttuvat käyttökelvottomiksi. Mikään nykyisistä SMARC 2.0 -standardiin suunnitteluista laitteista ei joudu hukatuksi, kun uusia standardiversioita julkaistaan. Päinvastoin, standardiin on sisäänrakennettu päivitettävyys, joten investoinnit tulevat suojatuksi. Lisäturvaa tuo se tosiseikka, että kaikki sulautettujen moduulien keskeiset valmistajat olivat mukana SGeT:n SMARC-työryhmissä, kun standardia määriteltiin ja ne ovat kaikki julkistaneet suunnitelmansa tarjota standardia tukevia tuotteita markkinoille.

Kuva 2. MSC:n SMARC 2.0 -moduuli NXP i.MX6-sovellusprosessorilla.

Avnet Embeddedin ja MSC Technologiesin ensimmäinen SMARC 2.0 -moduuli perustui NXP:n Arm Cortex-A9 pohjaiseen i.MX6-prosessoriin. Sitä tukeva peruslevy pohjaa Mini-ITX-formaattiin. MSC SM2S-IMX6 -moduuli tukee neli-, kaksi- ja yksiytimisiä prosessoreita sekä uusia ”Plus”-prosessoreita, joissa datankäsittely ja grafiikanprosessointi on tehokkaampaa. Moduuli on pienempää formaattia (82 x 50 mm) ja se tukee jopa 4 gigatavun DRAM-muistia ja 64 megatavun sulautettua eMMC-flashia. Integroitu MicroSD-korttipaikka mahdollistaa lähes minkä tahansa kokoisten flash-korttien liittämisen, ja molempia flash-muisteja voidaan käyttää käynnistämiseen ja jopa käyttöjärjestelmän tallennuspaikaksi.

HDMI- ja LVDS-grafiikkaliitännöistä voidaan ajaa FullHD-tasoista näyttöä. Moduuli tukee PCI Express Gen. 2.0 ja SATA II -liitäntää aina 3.0 Gbps -nopeuteen, sekä viittä USB 2.0 -isäntäliitäntää ja OTG-liitäntää (isäntä/asiakas) gigabitin ethernet -liitännän, 4x UART, 2x SPI, 2x I2C ja kahden CAN-väylän lisäksi. MIPI CSI-2 -liitäntää voidaan käyttää kameratulona. Uusi moduuli on tarjolla erilaisina versioina teollisuuslämpötiloissa (-40°...+85°C ) sekä kulutuslaitteiden lämpötila-alueelle.

Uuden SMARC 2.0 -moduulin sisäinen rakenne käyttää samaa laiteydintä kuin MSC:n suositut Qseven- ja nanoRISC-moduulit, jotka perustuvat NXP:n i.MX6-prosessoriin. Siksi täysi ohjelmistotuki on tarjolla alusta alkaen, käynnistyslataimesta käyttöjärjestelmään, ajureista työkaluihin. Tämä pitää sisällään Yocto Linuxin ja Androidin. Tuki Windows Embedded Compactille (WEC2013 ja WEC7) ja muille linux-versioille on tulossa myöhemmin.

Kuva 3. SMARC 2.0 -taustakortti MSC:ltä Mini-ITX-formaatissa.

Peruslevy (MSC SM2-MB-EP1) on mini-ITX-tyyppiä (170 x 170 mm) ja se mahdollistaa useimpien SMARC 2.0 -ominaisuuksien hyödyntämisen. Liitäntöjen laaja valikoima tekee siitä täydellisen valinnan SMARC 2.0 -moduulien evaluointiin, mtta sitä voidaan käyttää myös moniin volyymisovelluksiin.

MORE NEWS

Usko tai älä – pula IPv4-osoitteista hidastaa edelleen yrityksiä

Vaikka internet on kehittynyt valtavasti, yksi sen peruselementeistä – IP-osoitteet – aiheuttaa yhä yllättäviä ongelmia. IPv4-osoitteiden niukkuus ei ole historiaa, vaan monille yrityksille se on edelleen konkreettinen kasvun este.

Langattomasti 40 kertaa Bluetoothia nopeammin

Kanadalainen SPARK Microsystems on julkaissut toisen sukupolven ultra wideband (UWB) -vastaanotinpiirinsä, SR1120:n, joka nostaa lyhyen kantaman langattoman viestinnän uudelle tasolle. Uusi piiri tarjoaa jopa 40 kertaa suuremman tiedonsiirtonopeuden kuin Bluetooth – samalla kun se kuluttaa 25 kertaa vähemmän virtaa ja tuottaa 60 kertaa pienemmän viiveen.

LUMI-superkoneeseen dataa Nokian teknologialla 1,2 terabitin nopeudella

CSC eli Tieteen tietotekniikan keskus, Alankomaiden tutkimuslaitosten ICT-operoija SURF ja Nokia ovat onnistuneesti testanneet huippunopean, 1,2 terabitin sekuntinopeuteen yltävän tiedonsiirron Alankomaiden Amsterdamin ja Suomen Kajaanin välillä. Yli 3500 kilometrin mittainen kuituyhteys valmistaa tietä LUMI-AI-superkoneen ja tulevien tekoälytehtaiden massiivisille tietomäärille.

Onko tekoäly nyt uusin uhka tietoturvalle?

Tekoäly on tullut jäädäkseen – siitä ei ole epäilystäkään. Mutta mitä tapahtuu, kun siitä tulee myös kyberturvallisuuden suurin uhka?

Gigabitin sarjaväylä aikoo korvata CAN-väylän autoissa

Analog Devicesin kehittämä GMSL-teknologia avataan teollisuusstandardiksi uuden OpenGMSL-yhdistyksen kautta. Mukana laaja joukko autoteollisuuden ja puolijohdeteollisuuden suuria nimiä.

Bluetoothin uudet ominaisuudet käyttöön pienellä USB-tikulla

Sennheiser esittelee kompaktin mutta tehokkaan Bluetooth-adapterin, joka tekee huippuluokan langattomasta äänestä helposti saavutettavaa. Vain 2,2 grammaa painava ja 24 mm pitkä BTD 700 -adapteri mahdollistaa aptX Lossless- ja aptX Adaptive -koodekkien sekä Auracast-ominaisuuden käytön millä tahansa USB-C- tai USB-A-liitännällä varustetulla laitteella.

Uusi HDMI tulee, mutta miten se pärjää haastajaa vastaan?

HDMI 2.2 on täällä ja pian kehittäjien käsissä – ja tuo mukanaan huimat 96 Gbps kaistanleveyden, uudet synkronointiprotokollat ja kehittyneemmän video- ja äänensiirron. Mutta samanaikaisesti Kiinasta nousee aivan uusi haastaja: GPMI. Tämä täysin uudenlainen liitäntästandardi lupaa paitsi nopeampaa tiedonsiirtoa, myös radikaalisti yksinkertaisemman laiteliitännän.

Nokia mukana kehittämässä kvanttiturvallisia verkkoja

Nokia on lähtenyt mukaan merkittävään kansainväliseen yhteistyöhön, jossa kehitetään kvanttiturvallisia salausratkaisuja seuraavan sukupolven tietoverkkoihin. Yhteishankkeessa Nokian kumppaneina toimivat yhdysvaltalainen Honeywell sekä kansainvälinen verkkoinfrastruktuuriyhtiö Colt Technology Services.

Antenni ja reititin samaan koteloon

Irlantilainen Taoglas on julkistanut uuden Thunder Series -sarjan, joka yhdistää antennin ja teollisuusreitittimen yhteen säänkestävään koteloon. Uutuusratkaisu helpottaa ulkokäyttöisten verkkolaitteiden asennusta ja tuo merkittäviä säästöjä materiaalikuluissa ja työajassa.

Oulun 6G-huippututkimus saa uuden vetäjän

Oulun yliopiston 6G-lippulaivan kippari vaihtuu, kun varajohtaja Ari Pouttu hyppää ruoriin lennosta tutkimusohjelmaa johtaneen professori Matti Latva-ahon paikalle. Massiivista tutkimuskokonaisuutta ansioituneesti alusta asti vuodesta 2018 johtanut Latva-aho on valittu tutkimusvararehtoriksi, ja aloittaa viisivuotiskautensa heinäkuussa.

Uutuusmoduuli tuo sentintarkan paikannuksen kaikkialla maailmassa

Sveitsiläinen u-blox on julkaissut uuden sukupolven GNSS-moduulin, ZED-X20P:n, joka tuo senttimetriluokan paikannuksen saavutettavaksi maailmanlaajuisesti. Kompakti ja energiatehokas moduuli on suunniteltu erityisesti teollisiin ja autonomisiin sovelluksiin, kuten älyrakentamiseen, maanmittaukseen, maatalouteen, robotiikkaan ja älykaupunkiratkaisuihin.

Pieni siru jäähdyttää SSD-levyä yli 30 prosenttia

Piilaaksolainen xMEMS Labs esittelee maailman ensimmäisen SSD:n sisälle rakennetun aktiivisen jäähdytysjärjestelmän. Uusi µCooling-teknologia voi laskea levyjen lämpötilaa jopa 30 prosenttia ilman liikkuvia osia, mahdollistaen paremman suorituskyvyn datakeskuksissa ja ohuissa kannettavissa.

PC-myynti kasvaa, mutta on kaukana huippuvuoden lukemista

Globaali PC-myynti osoitti positiivista kehitystä vuoden 2025 alkupuoliskolla, yllättäen monet analyytikot ja markkinaseuraajat. IDC:n tuoreimman raportin mukaan perinteisten PC-tietokoneiden (pöytäkoneet, kannettavat ja työasemat) toimitusmäärät nousevat arviolta 274 miljoonaan yksikköön tänä vuonna, mikä tarkoittaa 4,1 % kasvua edellisvuoteen verrattuna.

Suomen lennot voidaan jo lähitulevaisuudessa lentää sähköllä

Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen natrium-ilma-polttokennon, joka voi varastoida yli kolme kertaa enemmän energiaa painoyksikköä kohden kuin nykyiset litiumioniakut. Tämä läpimurto voi mahdollistaa sähkökäyttöiset lyhyen matkan lennot, ja lisäksi tarjota kevyen ja ympäristöystävällisen energiaratkaisun myös junille, laivoille ja raskaalle liikenteelle.

Merkittävä parannus litium-metalliakuissa

Litium-metalliakut ovat pitkään olleet yksi lupaavimmista teknologioista, jotka voisivat mullistaa energian varastoinnin niin sähköautoissa kuin uusiutuvan energian järjestelmissä. Nyt Korean yliopiston (Korea University, KU) ja Seoul National Universityn tutkijat ovat ottaneet merkittävän askeleen eteenpäin kehittämällä uuden elektrolyyttiadditiivin, joka parantaa huomattavasti litium-metalliakkujen tehokkuutta, käyttöikää ja turvallisuutta.

Tekoäly tuo valheellisen kontrollin teollisuusverkkoihin

Teollisen esineiden internetin (Industrial IoT, IIoT) nopeasti kehittyvässä maailmassa tekoälyyn perustuva päätöksenteko operatiivisissa teknologioissa (OT) on luonut tunteen paremmasta hallinnasta, nopeammasta reagoinnista ja ennakoivasta tehokkuudesta. Tämä tunne kontrollista voi kuitenkin olla vaarallinen harha, kirjoittaa Check Point Softwaren globaalien ratkaisujen arkkitehtuureista vastaava Antoinette Hodes.

Anthropicin uudet mallit tuovat tehokkaamman koodaamisen AWS:lle

Anthropic on julkaissut uudet Claude 4 -sukupolven mallit ja ne ovat nyt saatavilla Amazon Bedrockissa. Claude Opus 4 ja Claude Sonnet 4 -mallien painopiste on erityisesti ohjelmoinnissa, pitkäjänteisessä päättelyssä ja tekoälyagenttien tukemisessa – ja niiden suorituskyky koodauksen tehtävissä on tällä hetkellä markkinoiden kärkeä.

Samsungin Edge näyttää tietä tulevaan

Samsungin uusi Galaxy S25 Edge rikkoo muotoilun rajoja, mutta ohuus tuo mukanaan myös merkittäviä kompromisseja. S-sarjan ohuin laite on vain 5,8 mm paksu ja painaa vain 163 grammaa, kaikkea ei voi saada samaan pakettiin.

Tamperelainen VLSI Solution yhdisti Linuxin ja RISC-V:n audioprosessorissa

Tampereella toimiva VLSI Solution on julkistanut uuden piirisarjan, joka yhdistää Linux-käyttöjärjestelmän, avoimen RISC-V-suorittimen ja reaaliaikaisen DSP-prosessorin samaan siruun. Uusi VSRVES01-piiri on suunniteltu erityisesti verkkoäänisovelluksiin ja IoT-laitteisiin, joissa tarvitaan sekä tehokasta signaalinkäsittelyä että joustavaa ohjelmistoalustaa.

Nokia kiihdyttää kotien Wi-Fi-verkot 9,4 gigabittiin

Nokia tuo markkinoille kaksi uutta Wi-Fi 7 -reititintä, jotka lupaavat ennennäkemätöntä nopeutta ja kattavuutta kotiverkkoihin. Malliston lippulaiva, Beacon 9, yltää jopa 9,4 gigabitin sekuntinopeuksiin.

3D-tulostus on tie kestävään elektroniikkavalmistukseen

ETN - Technical articlePerinteinen elektroniikan valmistus perustuu prosesseihin, jotka johtavat usein materiaalihävikkiin, korkeisiin työkalukustannuksiin ja merkittäviin varastointikuluihin. Viime vuosina lisäävä valmistus (additive), erityisesti 3D-tulostus, on kuitenkin alkanut nousta varteenotettavaksi vaihtoehdoksi elektroniikan valmistuksessa, sillä se tarjoaa lisää suunnittelun joustavuutta sekä mahdollisia ympäristö- ja taloudellisia etuja.

Lue lisää...

Onko tekoäly nyt uusin uhka tietoturvalle?

Tekoäly on tullut jäädäkseen – siitä ei ole epäilystäkään. Mutta mitä tapahtuu, kun siitä tulee myös kyberturvallisuuden suurin uhka?

Lue lisää...

 

Tule tapaamaan meitä tulevissa tapahtumissamme.
R&S-seminaareihin saat kutsukirjeet ja uutiskirjeet suoraan sähköpostiisi, kun rekisteröidyt sivuillamme.
 
R&S -seminaari: Calibration
Tampereella 22.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Aerospace & Defence Testing
Tampereella 5.6.2025. Tiedustelut asiakaspalvelu@rohde-schwarz.com
 

 

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 
 
article