ПРЕСС-ЦЕНТР

Основные тенденции на рынке встраиваемых компьютерных продуктов в 2009 году

МКА: мир ВКТ, 1/2009

Норберт Хаузер (Norbert Hauser), Kontron

Изменения на рынке встраиваемых компьютерных продуктов будут идти в этом году по трём основным направлениям. Во-первых, появление новых миниатюрных процессоров с высокой степенью интеграции приведёт к росту популярности формфакторов меньших размеров, а в более крупногабаритных конструктивах будут реализовываться всё более сложные многопроцессорные решения. Во-вторых, непростая экономическая ситуация послужит стимулом для массовой миграции в сторону аутсорсинга. В-третьих, при выборе поставщиков встраиваемых изделий всё больше внимания будет уделяться их финансовому положению.

Märklin Central Station 60213

Примером полностью заказного решения, спроектированного и изготовленного специалистами холдинга Kontron, может служить пульт управления моделями железных дорог Märklin Central Station 60213.

Данная система построена на популярном процессоре, который используется, в частности в карманных компьютерах и устанавливается на некоторые COM-модули холдинга Kontron. Богатый опыт инженеров холдинга Kontron по части проектирования заказных устройств позволил им оснастить пульт Märklin Central


Пульт управления моделями железных дорог Märklin Central Station 60213

Предсказать, как именно будет развиваться экономика, пока не может никто. Единственная вполне определённая вещь сегодня – это всеобщее ощущение того, что глобальный кризис в финансовых сферах должен привести к крупным экономическим изменениям. А вот какие именно это будут изменения – большой вопрос. Скорее всего, растущее ценовое давление будет вынуждать компании отказываться от проектирования и производства собственными силами и перекладывать эту работу. Сказанное в первую очередь относится к OEM-игрокам, сила которых заключена в разработке приложений, а не компьютерных плат.

Привлекательности аутсорсинговой модели добавляют и такие технологические факторы, как появление на рынке более сложных процессоров с высоким уровнем интеграции. Для ЦП класса 386 требовалось развести всего 132 контакта, однако новейшие четырёхъядерные устройства для разъёма Socket LGA 775 имеют аж 775 контактных выводов, и все эти 775 дорожек должны быть проложены без ошибок и с последующей валидацией. Делать это своими силами для каждого нового проекта – всё равно что многократно изобретать велосипед. Тем более что производители встраиваемых компьютерных изделий могут осуществлять низкоуровневую разработку централизованно и использовать результат при создании самых разных стандартизованных модулей, плат и систем, а также заказных продуктов. Растущая сложность – одна из основных причин появления всё большего числа заказных решений. Среди других важных причин указанного явления стоит указать миниатюризацию. С уменьшением размеров систем их внешняя форма начинает оказывать всё более сильное влияние на интерфейсную часть. Кроме того, у малогабаритных систем расположение интерфейсов обычно варьируется в более широких пределах, что препятствует использованию стандартизованных плат в соответствующих проектах.

Выбираем поставщика

С учётом того, что до недавнего времени очень многие реализуемые собственными силами проекты предполагали массовое производство, далеко не каждый поставщик может быть хорошим аутсорсинговым партнёром. Сегодня OEM-производителю нужна уверенность в том, что капитализация и ликвидность поставщика достаточны для обеспечения защиты долгосрочных инвестиций. Поэтому крупные контакты на разработку и производство заказных решений всё чаще будут заключаться с компаниями, имеющими прочное финансовое положение и глобальный диверсифицированный бизнес, то есть с такими поставщиками, которые не зациклены на одном регионе, на одном рыночном сегменте, на одной технологии или на одном клиенте. Международный холдинг Kontron и другие поставщики описанного типа способны гибко реагировать на рыночные изменения, оставаясь при этом прибыльными, сохраняя инновационный потенциал и способность осуществлять поставки даже в непростой экономической ситуации. Необходимо изучить также продуктовое портфолио предполагаемого аутсорсингового партнёра и его способность к новациям. Производители с широким ассортиментом выпускаемой продукции лучше переносят колебания спроса на отдельные позиции и могут распределять начальные затраты на освоение новых процессоров по разным формфакторам и заказным решениям, что приводит к снижению полной стоимости разработки и производства. Аналогичные соображения справедливы и в отношении поддержки различных операционных систем и разработки микропрограммного обеспечения для разных аппаратных платформ. Одним из факторов, помогающим крупным поставщикам встраиваемых изделий с диверсифицированным бизнесом ускорять и удешевлять производство, является синергетический эффект, который возникает, например, при разработке систем BIOS и программных пакетов поддержки (BSP) для разных аппаратных платформ, построенных на одном и том же процессоре.

«Полузаказная» версия платы Kontron CP306

Данная версия платы Kontron CP306, выполненная в конструктиве CompactPCI 3U, используется компанией Krones в промышленных задачах обработки изображений.
Поскольку загрузка системы должна была осуществляется с сервера по сети Ethernet, такие компоненты, как батарея БИОС, буфер часов, накопитель CompactFlash и жёсткий диск, оказались невостребованными. Инженеры Kontron удалили лишние интерфейсы и оснастили данную версию платы Kontron CP306 заказной модификацией БИОС с поддержкой технологии Etherboot 3.6. В результате из стандартного продукта получилось специализированное решение, имеющее оптимальную цену.


Специализированная версия платы
Kontron CP306

Когда речь идёт о крупномасштабном заказном проекте, OEM-клиент должен быть уверен в том, что выбранный поставщик встраиваемых изделий способен профессионально управлять жизненным циклом продукта и обеспечивать высочайший уровень качества при серийном производстве. У международного холдинга Kontron, например, есть собственные производственные мощности в Малайзии, что позволяет ему с минимальными затратами изготавливать крупные партии плат и систем объёмом до 30000 штук. Кроме того, Kontron уделяет большое внимание логистике – эффективное производство в промышленных масштабах ещё не означает способности к адекватному управлению жизненным циклом. Наконец, в случае Kontron мы имеем единую корпоративную структуру, которая гарантирует высокое качество заказных встраиваемых продуктов и их доступность в долгосрочной перспективе. Эта структура включает самые различные процессы, начиная с проектирования и выбора компонентов и заканчивая контролируемым снятием с производства. Совокупный штат высококвалифицированных инженеров, работающих на Kontron в разных странах мира, превышает 850 человек, благодаря чему холдинг Kontron имеет одну из самых крупных команд исследователей и разработчиков в индустрии встраиваемых компьютерных продуктов. В результате Kontron может осуществлять управление проектами и жизненными циклами и оказывать услуги по сборке и интеграции на локальной основе. Основная цель всего этого – предлагать высочайшее качество по как можно более низким ценам. Широкий ассортимент стандартных продуктов, используемых при разработке встраиваемых компьютерных решений на заказ, обеспечивает для OEM-клиентов холдинга быстрый выход на рынок при небольших затратах, что выгодно отличает холдинг Kontron от тех компаний, которые оказывают традиционные услуги по разработке и производству (Engineering and Manufacturing Services/EMS).

Kontron Concept Box: заказные решения как серийные продукты

В рамках программы Kontron Concept Box специалисты холдинга Kontron создают заказные решения, имеющие именно такие параметры, которые нужны клиентам. Процесс разработки не занимает много времени: трёхмерную модель клиент получает уже через 5 дней, прототип становится доступен через 5 недель после модели, а серийное производство запускается ещё через 5 недель. Создание заказных решений в столь сжатые сроки стало возможным благодаря использованию унифицированных узлов, к которым относятся источники питания, собственные материнские платы холдинга Kontron, реализованные в конструктиве Mini-ITX, и стандартные корпусные детали.


В рамках программы Concept Box специалисты Kontron создают заказные решения с чётко определёнными параметрами

Быстрее, лучше, дешевле!

В силу вышеназванных причин холдинг Kontron намерен и далее выступать в роли поставщика продуктов для машиностроителей и разработчиков средств и систем промышленной автоматизации. Клиенты Kontron получают больше преимуществ по сравнению с клиентами ODM-компаний (Original Design & Manufacturing – изготовитель оригинальных изделий). С одной стороны, использование существующих технологий в разных проектах позволяет оптимизировать расходы. С другой стороны, OEM-клиенты, сотрудничающие с Kontron, получают проверенные продукты (которые применяются при создании заказных решений) без необходимости платить за каждое обращение к функциональным спецификациям. Тем самым обеспечивается укороченный цикл проектирования, который имеет своим следствием более быстрый выход на рынок. По мере усложнения работ по организации поддержки операционных систем, созданию BSP-пакетов и микропрограммного обеспечения (что очень сильно влияет на затраты и конкурентные преимущества) всё большую ценность приобретают стандартизованные продукты, доказавшие свою состоятельность в бесчисленных реальных приложениях.

Специализированные платы для «компьютеров-на-модуле»

Для изделий типа «компьютер-на-модуле» (Computer-On-Module/COM) приходится разрабатывать специализированные платы-носители, заключающиеся в специализированные корпуса.
Холдинг Kontron предлагает соответствующие услуги с ориентацией на крупносерийное производство. Мелкие и средние партии базовых плат и корпусов поставляются в рамках программы Certified Design Partner.


Для «компьютеров-на-модуле» разрабатываются специализированные платы-носители

Холдинг Kontron входит в четвёрку компаний, имеющих статус Premier Member в альянсе Intel ECA (Intel Embedded and Communication Alliance), при этом больше ни одна компания из этой четвёрки не может разрабатывать и производить продукты собственными силами. Кроме того, на протяжении последних 6 лет холдинг Kontron является «платиновым» поставщиком. Высший «платиновый» статус присуждается независимым аналитическим агентством Venture Development Corporation (www.vdc-corp.com) на основе тщательного исследования, охватывающего такие категории, как качество продукции, качество поддержки, качество поставок, взаимодействие с клиентами и др. Иными словами, множество компаний по всему миру уже много лет считают холдинг Kontron очень надёжным партнёром.

Холдинг Kontron начал поддерживать формфактор Pico-ITX

Первая плата формата Pico-ITX, созданная международным холдингом Kontron, оснащена системным контроллером-концентратором (System Controller Hub/SCH) Intel Hub US15W и рассчитана на процессоры серии Intel Atom Z5xx. Имея такую же площадь, что и коннекторная панель материнской платы стандарта ATX (16 см x 4,5 см = 72 см2), данное изделие обладает весьма развитой функциональностью. Процессор новой платы работает на частотах от 1,1 ГГц до 1,6 ГГц, объём оперативной памяти типа DDR2 достигает 1 Гбайт. В наличии 1 интерфейс Gigabit Ethernet, 4 порта USB 2.0, 1 или 2 канала Serial ATA, параллельный интерфейс IDE44 и разъём для подключения флеш-накопителей типа microSD. Выход DVI-D (разрешение до 1920 x 1080 на частоте 60 Гц), интерфейс Jili30 (один канал, разрешение до 1280 x 1024 на частоте 85 Гц) и инвертор подсветки обеспечивают возможность подключения плоских панелей всех типов. Кроме того, самая маленькая материнская плата марки Kontron имеет трёхмерную графическую подсистему с поддержкой шейдеров, видеопамять объёмом 256 Мбайт и способна декодировать видео MPEG2 и H.264. Интегрированный аудиоконтроллер HDA позволяет подключать к плате различные звуковые устройства через линейные вход и выход и микрофонный вход. Для пользовательских расширений доступен интерфейс SDIO и линии цифрового ввода-вывода (4 бита). По своим характеристикам новая материнская плата холдинга Kontron подходит для использования в широком спектре приложений, включая игровые автоматы, системы Digital Signage, торговые и информационные терминалы. Наряду с исключительно малыми габаритами к числу преимуществ данного продукта следует отнести низкое энергопотребление, составляющее 5 Вт (напряжение питания 5 В). Разработчикам сверхмалогабаритных систем уже доступны образцы данного продукта. В силу своей «одноплатности» новое изделие Kontron можно назвать одним из самых эффективных решений на этом рынке.


Pico-ITX – 2,5-дюймовые материнские платы под процессоры, совместимые с системой команд x86

Не ограничиваясь разработкой и производством решений по индивидуальным проектам, международный холдинг Kontron традиционно ориентирует значительную часть своих ресурсов на стандартизованные продукты уровня модулей, плат и систем. На выставке Embedded World, проходившей в Нюрнберге в марте 2009 года, международный холдинг Kontron представил целый ряд новых изделий и продуктовых линеек. Kontron объявил, в частности, о начале поддержки 2,5-дюймового конструктива Pico-ITX и продемонстрировал первый продукт этого формата, построенный на процессоре Intel Atom. Среди других новых изделий марки Kontron на базе процессора Intel Atom следует отметить одноплатный компьютер Kontron JRexplus-DC, относящийся к семейству 3,5-дюймовых решений Kontron JRexplus.

Встраиваемый модуль Kontron JRexplus-DC

На выставке Embedded World международный холдинг Kontron представил также свой новый 3,5-дюймовый одноплатный компьютер, созданный по открытой спецификации JRexplus. Изделие Kontron JRexplus-DC оснащается процессором Intel Atom N270 с тактовой частотой 1,6 ГГц и обладает высокой производительностью при сравнительно небольшом энергопотреблении (около 10 Вт). Благодаря большим физическим размерам модуль Kontron JRexplus-DC представляет собой более функционально насыщенное изделие, чем материнская плата Pico-ITX. Самая примечательная особенность данного продукта – это интерфейс PCI-104. Модули расширения PCI-104 подключаются через шину PCI и устанавливаются параллельно процессорной плате, что позволяет использовать доступное пространство по максимуму и очень удобно при создании низкопрофильных устройств. Опираясь на одноимённый стандарт, разработанный консорциумом PC/104 Consortium, модули расширения PCI-104 могут иметь самые различные конфигурации, что позволяет их пользователям быстро и эффективно учитывать конкретные прикладные требования. При этом большое число подобных модулей сертифицировано холдингом Kontron в рамках программы Kontron Certified I/O Partner. Продукт Kontron JRexplus-DC построен на чипсете Intel 945GSE Express с южным мостом Intel ICH7M и предлагает 2 интерфейса локальной сети (1 из которых гигабитный), 6 портов USB 2.0, 2 интерфейса RS232, 1 параллельный порт, 4 линии TTL GPIO и 1 разъём PS/2, а также 2 канала Serial ATA и 1 интерфейс Parallel ATA. Для подключения дисплеев доступны выход DVI-I и двухканальный интерфейс Jili30. Благодаря наличию модуля TPM 1.2 (Trusted Platform Module) одноплатный компьютер Kontron JRexplus-DC способен обеспечивать защиту данных и лицензий. Питание подаётся через ATX-совместимый 10-контактный разъём; по желанию клиента продукт может комплектоваться кабелем и адаптером.


Kontron JRexplus-DC – одноплатный компьютер формата 3,5 дюйма с интерфейсом PC-104