Modulaire systeembouw

Op Arcobel.com vindt u een breed portfolio aan modulaire bordoplossingen. In ons assortiment vindt u single board computers, carrier boards en interface modules. De vraag naar modulaire, robuuste en economische kostefficiënte systemen hebben ervoor gezorgd dat Compact PCI en VMEbus in de loop der jaren zijn uitgegroeid tot populaire computerplatformen.

Door de implementatie van vision, digital processing (DSP) en digital imaging is de vraag naar seriële “point-to-point” bus technologie sterk toegenomen. Daarnaast zijn verschillende interface standaarden gemeengoed geworden, zoals: SATA, SAS, USB, Ethernet of PCIe. Industriële embedded systemen worden dan ook steeds vaker op Compact PCI Serial en VPX gebaseerd.

Via onze toeleveranciers kunnen wij u een volledig modulair systeem leveren gebaseerd op deze technologie.

Bus type

Een bus fungeert in de computerarchitectuur als een communicatiesysteem dat data tussen interne componenten uitwisselt. Voorheen bestonden alle computer bussen uit parallelle elektrische bedrading met meerdere hardware verbindingen. Tegenwoordig bestaan computer bussen zowel uit parallelle als seriële connecties. In ons assortiment vindt u voor iedere applicatie een geschikte oplossing.

Compact PCI

CompactPCI is een computer bus voor industriële pc’s. De computer bus combineert een Eurocard connector, PCI signalen en diverse protocollen met elkaar. Dit bus type is gebaseerd op parallelle communicatie. CompactPCI is uitgevoerd in 3U of 6U insteekkaart. Dit type computer bus wordt middels een passive backplane met de rest van het embedded systeem verbonden. Compact PCI insteekkaarten maken gebruik van connectoren die op de IEC 1076 standaard gebaseerd zijn.

CompactPCI Serial

CompactPCI Serial is gebaseerd op de PICMG 2.0 CompactPCI standaard. In plaats van parallelle communicatie maakt Compact PCI Serial alleen gebruik van seriële point-to-point communicatie. Dit bus type werd in 2011 door de PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG) geIntroduceerd als de PICMG CPCI-5.0 CompactPCI Serial standaard. Het mechanische concept van CompactPCI Serial is gebaseerd op de IEEE 1101-1-1998 en IEEE 1101-10-1996 standaarden. Compact PCI Serial bestaat uit diverse connectoren, die een hoge data rate mogelijk maken. Dit bus type wordt net als bij CompactPCI via een passive backplane met de rest van het embedded systeem verbonden.

VMEbus

VMEbus staat voor VersaModular Eurocard bus. Dit bus type is in samenwerking door Motorola, Signetics, Mostek en Thompson CSF ontwikkeld. De VMEbus wordt in industriële, commerciële en militaire applicaties wereldwijd toegepast. Deze computer bus wordt o.a. in controle systemen, telecommunicatie systemen en data acquisitie systemen toegepast. De VMEbus is gebaseerd op de VME standaard. Deze computer bus maakt gebruik van een Eurocard design. VME borden zijn beschikbaar in 3U en 6U formaten. Een VMEbus systeem is modulair en schaalbaar, dit houdt in dat een embedded systeem geüpgraded kan worden door een extra insteekkaart toe te voegen.

VPX

De VPX standaard stond eerder bekend als VITA 46. VPX biedt VMEbus gebaseerde systemen ondersteuning voor switched fabrics over een high speed connector, genaamd MultiGig RT2. Het bus type is speciaal ontworpen voor aerospace en defensie applicaties. Voor steeds meer van deze toepassingen wordt parallelle communicatie vervangen door high speed seriële communicatie. VPX insteekkaarten bieden hier een ideale oplossing voor. De switched fabrics technologie ondersteunt de implementatie van multiprocessing systemen. Deze multiprocessing systemen behoeven de snelst mogelijke communicatie tussen meerdere processoren. Een goed voorbeeld van een dergelijke toepassing is Digital Signal Processing (DSP). VPX insteekkaarten zijn in 3U en 6U VME Eurocard form factors verkrijgbaar. Hierdoor worden bestaande PCI Mezzanine Card (PMC) en XMC mezzanines ondersteund.

Carrier Boards

Door een 19” industriële PC van een carrier board te voorzien, kan het embedded systeem met additionele functies worden uitgerust. Zo kunt u middels een carrier board o.a. uw 19” PC van I/O, Wi-Fi, graphics of dataopslag voorzien. Deze carrier boards zijn op verschillende bus types gebaseerd, waaronder: CompactPCI, CompactPCI Serial, VMEbus en VPX. Op Arcobel.com vindt u carrier boards met de benodigde uitbreidingsmogelijkheden voor iedere applicatie.

mini PCIe

PCI Express is gebaseerd op seriële communicatie (point-to-point topology). De PCI Express bus link ondersteunt full duplex communicatie tussen twee endpoints, zonder enige beperking van gelijktijdige toegang via meerdere eindpunten. De PCI Express link tussen twee devices kan variëren in formaat, van 1 tot 32 lanes. Hierdoor kan de PCI Express bus zowel voor energiezuinige applicaties als high performance applicaties worden toegepast. Mini PCI Express is gebaseerd op PCI Express bus technologie. Dit bus type is ontwikkeld door de PCI-SIG organisatie. Het host device ondersteunt zowel PCI Express als USB 2.0 connectiviteit. Door afwijkende afmetingen zijn Mini PCI Express modules niet compatible met full size PCI Express slots. Door een passieve adapter toe te passen is dit echter wel mogelijk. Op Arcobel.com vindt u Compact PCI en Compact PCI Serial carrier boards met beschikbare mini PCI Express sloten. Door deze uitbreidingsmogelijkheden kan uw systeem met diverse connectiviteitsopties worden voorzien, zoals: veldbus communicatie, WLAN, LTE, GSM en UMTS.

PCI104

PC/104 of PC104 definieert zowel een form factor als een computer bus technologie. Dit bus type is gebaseerd op parallelle communicatie. PC/104 is een modulaire standaard en wordt over het algemeen toegepast om een aangepast embedded systeem te ontwikkelen. Zo is uw industriële embedded PC middels een PC/104 carrier bord o.a. met seriële communicatie, USB, Ethernet en VGA uit te rusten.

PMC

PMC staat voor PCI Mezzanine Card. Het is een PCB dat aan de hand van de IEEE P1386.1 standaard ontwikkeld is. De standaard combineert de elektrische karakteristieken van een PCI bus met de mechanische dimensies van een CMC (Common Mezzanine Card) (IEE1386). Deze PMC modules zijn compatibel met de PCI bus, echter zijn deze PMC modules robuuster uitgevoerd dan reguliere PCI insteekkaarten. Wij leveren Compact PCI en Compact PCI Serial carrier boards, waarmee u uw industriële PC met PMC modules kunt uitbreiden. Zo kunt u middels PMC modules uw industriële embedded 19” systeem met I/O, een grafische kaart of dataopslag voorzien.

SSD

In solid state drive (SSD) zitten geen bewegende onderdelen, die wel in harde schijven te vinden zijn. Dit minimaliseert de kans op mechanische fouten. Gegevens kunnen met een SSD altijd even snel gevonden worden. Defragmenteren is niet meer nodig. Daarnaast kan data veel sneller weggeschreven worden. Er zitten namelijk meerdere geheugenmodules in een SSD, waardoor data onafhankelijk weggeschreven kan worden.

Doordat een SSD zo snel werkt, wordt een SSD vaak als opstartschijf toegepast. Ook zware software applicaties die veel data nodig hebben om te kunnen functioneren, worden vaak op SSD’s gezet. Bij Arcobel kunt u terecht voor CompactPCI Serial carrier boards waarmee u uw 19” met SSD dataopslag kunt voorzien.

Single Board Computer

Een single board computer (SBC) is een complete PC die op een enkele printplaat gebouwd is. Het systeem is voorzien van een microprocessor, intern geheugen, input/output en overige functionele onderdelen. Single board computers worden tegenwoordig frequent voor de integratie in embedded systemen toegepast. Een computer-on-module (COM) is een SBC, die als hoofdsysteem of ter uitbreiding in industriële pc’s geïntegreerd wordt.

Op Arcobel.com vindt u diverse SBC’s, gebaseerd op verschillende bus types en verschillende processoren. Zo leveren wij CompactPCI, CompactPCI Serial en VMEbus insteekkaarten in een 19” formaat. Deze SBC’s zijn op een RISC of CISC processorarchitectuur gebaseerd.

Processoren

Een microprocessor is een processor die (meestal) op een enkel geïntegreerd circuit geïntegreerd is. Een gangbare term voor microprocessor is CPU (Central Processing Unit). Met uitzondering van sommige grote supercomputers, zijn bijna alle moderne processors microprocessors. Er zijn een aantal soorten microprocessors die veelal in embedded systemen voorkomen, dit zijn onder andere: X86 (Intel & AMD), Freescale/IBM PowerPC, MIPS en ARM.

RISC & CISC

Er bestaan twee belangrijke processorarchitectuur stromen: Complexe Instructie Set Computer (CISC) processors en Reduced Instructie Set Computer (RISC) -processors. Klassieke CISC-processors zijn de Intel x86-, Motorola 68xxx- en National Semiconductor 32xxx-processors. Veelgebruikte RISC-architecturen zijn de Freescale/IBM PowerPC, de MIPS-architectuur en de ARM architectuur.

Het belangrijkste verschil tussen moderne CISC en RISC processoren is dat RISC processoren een stuk minder energie verbruiken. Vanwege hun lage stroomverbruik en rekenvermogen worden RISC-processors op grote schaal in embedded computer systemen gebruikt. Tegenwoordig worden traditionele CISC processoren van RISC-kenmerken voorzien en vice versa. Hierdoor vervaagt het verschil tussen RISC en CISC processoren.

Welke architectuur is nu beter voor embedded en industriële toepassingen, RISC of CISC? Als het stroomverbruik laag moet zijn, dan is RISC de betere architectuur om te gebruiken. Stroomverbruik wordt in embedded design beschouwd als een belangrijk punt. Als een industriële PC rechtstreeks op een stabiele stroombron aangesloten wordt, dan is het stroomverbruik een minder belangrijk criteria.

Voor een industriële embedded PC met weinig programma-opslagmogelijkheden, biedt een CISC processor weer een beter alternatief, omdat CISC-processors over meer rekenkracht beschikken.