ПРЕСС-ЦЕНТР

PC/104: сделано в Швейцарии

МКА: ВКС 5/2010

Леонид Акиншин, Александр Ковалёв

Приобретя в начале 2010 года швейцарскую компанию DIGITAL-LOGIC, международный холдинг Kontron значительно усилил своё присутствие на рынке PC/104 и расширил своё продуктовое предложение для разработчиков малогабаритных высоконадёжных систем на базе открытых стандартов. 

Сегмент PC/104 всегда занимал в индустрии ВКТ особое место. Процессорные платы и модули ввода-вывода, выполненные в PC/104-совместимых конструктивах, использовались многими поколениями разработчиков и остаются востребованными в широчайшем диапазоне прикладных областей. Несмотря на активное развитие таких перспективных стандартов, как COM Express, сколько-нибудь существенного падения популярности PC/104 среди разработчиков малогабаритных встраиваемых решений не наблюдается. Это можно объяснить как исключительной удачностью исходной спецификации PC/104, так и тем, что семейство стандартов PC/104 продолжает активно развиваться, вбирая, как губка, различные новые массовые технологии, могущие оказаться полезными в приложениях класса Embedded. В технологическом аспекте своего развития сектор PC/104 практически не отстает от компьютерной отрасли в целом – а это ценнейшее конкурентное преимущество, которым могут похвастаться далеко не все сегменты индустрии встраиваемых систем. 

С приобретением компании DIGITAL-LOGIC (www.digitallogic.com), расположенной в швейцарском Солотурне, международный холдинг Kontron (www.kontron.com) получил возможность более полно удовлетворять потребности клиентов, создающих малоразмерные системы повышенной надёжности на базе открытых стандартов. Исторически DIGITAL-LOGIC специализировалась на производстве компактных защищённых встраиваемых плат в стандартах PC/104, PC/104-Plus, PCI/104-Express и других, а также систем для жёстких условий эксплуатации. Защищённые продукты и решения марки DIGITAL-LOGIC пользуются заслуженным уважением на различных «взыскательных» рынках, в том числе в государственном, транспортном, оборонном, медицинском и некоторых других секторах. Клиентами DIGITAL-LOGIC являются такие мировые бренды, как Thales, NASA, Boeing, Bombardier, Mercedes, BMW и другие. Малогабаритные решения компании DIGITAL-LOGIC для жёстких условий эксплуатации хорошо дополняют существующие продуктовые линейки холдинга Kontron и расширяют его продуктовое портфолио в стабильных сегментах. 

Ассортимент стандартных продуктов, ранее предлагавшихся под маркой DIGITAL-LOGIC, а ныне предлагаемых под маркой Kontron, весьма обширен и включает великое множество PC/104-совместимых процессорных плат, плат ввода-вывода и законченных решений типа Box PC. Кроме того, компания DIGITAL-LOGIC всегда славилась своими заказными решениями. Около 80 % штата компании DIGITAL-LOGIC составляют разработчики, инженеры и производственники, что подчеркивает её ориентацию на заказчика и богатейший опыт по части изготовления кастомизированных решений. При этом вся продукция DIGITAL-LOGIC – как стандартная, так и кастомизированная, включая законченные системы в корпусах, – отличается высочайшим качеством, поскольку разрабатывается, тестируется и производится на территории Швейцарии. Ещё одно важное свойство изделий DIGITAL-LOGIC – традиционно большие сроки доступности, что является критическим фактором для многих приложений, на которые эти изделия ориентированы. Продукция бывшей компании DIGITAL-LOGIC, превратившейся в подразделение Kontron Compact Computers (KCC), пользуются большим успехом, в частности, у разработчиков оборонно-аэрокосмических решений, чья щепетильность в отношении качества исполнения, поддержки и надёжности базовых аппаратных средств хорошо известна. Официальным каналом продаж продукции Kontron и DIGITAL-LOGIC в России и странах СНГ является компания РТСофт (www.rtsoft.ru) – стратегический партнёр холдинга Kontron в указанных регионах.

Стандарт PC/104 и его производные

MKA-2010-5-PC_104-1.jpg

Рис. 1. «Этажерка» PC/104, собранная из процессорных и периферийных модулей в стандартах PCI/104-Express и PCI/104

Исходная спецификация PC/104 определяет платы размерами 90 x 96 мм (3,55 x 3,775 дюйма) с вертикальным штыревым разъёмом, в который выведена шина ISA. Соединённые при помощи этих разъёмов и винтовых креплений модули PC/104 образуют «этажерочные» конструкции, называемые также «стопками», «стеками» и «сэндвичами» (рис. 1). 

Малые габариты модулей сами по себе обеспечивают довольно высокую механическую прочность, при этом надёжные винтовые крепления придают дополнительную жёсткость как отдельным платам, так и всей многоплатной конструкции. Жёсткие «этажерки», собранные из модулей PC/104, способны выдерживать значительные ударно-вибрационные нагрузки, что делает их пригодными для тех задач, где подобные нагрузки принципиально неустранимы. Кроме того, оригинальный стандарт PC/104, утверждённый организацией PC/104 Consortium (www.pc104.org) в 1992 году, опирался на системный интерфейс ISA, имевший в ту пору чрезвычайно широкое распространение на рынке массовых систем и в компьютерной отрасли в целом. Шину ISA знало огромное число разработчиков и пользователей, под неё существовала масса готового ПО, кроме того, для ISA-систем всегда можно было написать уникальное программное обеспечение, благо рынок труда изобиловал специалистами с нужными навыками. 

По совокупности перечисленных обстоятельств спецификация PC/104 была в кратчайшие сроки принята на вооружение очень многими производителями встраиваемых аппаратных средств, а модули PC/104, которые стали выпускаться в огромных количествах, быстро приобрели популярность у разработчиков разнообразных бортовых, промышленных и оборонных систем для приложений с ограниченным свободным пространством и повышенными требованиями к механической надёжности оборудования. За считанные годы сегмент PC/104 превратился в огромный и в известном смысле самостоятельный рынок внутри индустрии Embedded, где работали десятки больших и малых поставщиков, предлагавших сотни наименований процессорных и интерфейсных модулей. 

Сегодняшнее состояние сегмента PC/104 можно охарактеризовать теми же словами: это по-прежнему большой процветающий рынок, на котором работает множество больших и малых компаний. За 18 лет его существования не изменился и состав клиентов этого рынка – PC/104-совместимые изделия по-прежнему пользуются спросом у разработчиков малогабаритных высоконадёжных систем, рассчитанных на эксплуатацию в самых жёстких условиях. Во многом такая стабильность обусловлена тем, что все эти годы технология PC/104 не стояла на месте. На PC/104-совместимых модулях регулярно появлялись новые внешние интерфейсы, становившиеся популярными в общекомпьютерном мире, а также новые процессоры и новые типы памяти. Однако самым главным аспектом развития индустрии PC/104 была и остаётся адаптация новых популярных системных интерфейсов (шин) без существенных изменений механики модулей. 

Когда пропускной способности шины ISA стало не хватать, появилась спецификация PC/104-Plus, определившая в дополнение к существующему системному разъёму ещё один разъём с более быстрой и современной шиной PCI. Благодаря сохранению разъёма ISA новые модули сохраняли обратную совместимость со старыми, при этом интерфейс PCI позволял собирать из новых модулей решения повышенной производительности и с увеличенной скоростью внутрисистемного обмена. Затем появился стандарт PCI/104, в котором морально устаревшая шина ISA и оригинальный разъём PC/104 отсутствовали, а штыревой разъём с шиной PCI остался таким же и находился в том же самом месте, что и у модулей PC/104-Plus. Дальнейшее развитие семейства стандартов PC/104, курируемое членами PC/104 Consortium, подчинялось той же схеме: спецификация PCI/104-Express определила на модулях типа PCI/104 дополнительный разъём для шины PCI Express взамен исчезнувшего разъёма ISA, а в стандарте PCIe/104 разъём PCI был упразднён (рис. 2). 

MKA-2010-5-PC_104-2.jpg

Рис. 2. Семейство стандартов PC/104

Подобная логика смогла обеспечить для индустрии PC/104 высочайшую степень живучести, которая, что очень важно, не идёт в ущерб актуальности применяемых интерфейсных технологий и компонентов. Пользователи, однажды выбравшие платформу PC/104, могут быть уверены в том, что всегда смогут найти на рынке модули, воплощающие в себе самые последние достижения в области производства полупроводниковых устройств и методов организации передачи данных, причём новые изделия будут совместимы с уже имеющимся у них оборудованием как механически, так и по системным интерфейсам. Вообще говоря, перспективы индустрии PC/104 рисуются нам в самых радужных тонах, поскольку описанную «двухтактную» схему, в которой на первом шаге появляется разъём с новой шиной, а на втором исчезает разъём с морально устаревшим системным интерфейсом, теоретически можно продолжать до бесконечности.

Нынешнее состояние продуктового наследия DIGITAL-LOGIC

MKA-2010-5-PC_104-3.jpg

Рис. 3. Продажи процессорных модулей в различных стандартах семейства PC/104 за период 2007–2012 гг.

Спецификации PC/104-Plus и PCI/104-Express выделяются из семейства стандартов PC/104 тем, что поддерживают не один, а сразу два системных интерфейса. В результате изделия, удовлетворяющие любой из этих двух спецификаций, оказываются совместимыми не с одним или двумя, а сразу с тремя стандартами, которые можно условно назвать «предыдущим», «их собственным» и «следующим». Модули PC/104-Plus способны подключаться к классическим изделиям PC/104, другим модулям PC/104-Plus и платам PCI/104; модули PCI/104-Express – к изделиям PCI/104, PCI/104-Express и PCIe/104. Стандарты PC/104-Plus и PCI/104-Express являются, таким образом, наиболее универсальными и перспективными, объективным отражением чего служит устойчивая положительная динамика продаж соответствующего оборудования. На рис. 3 представлены фактические данные и прогноз на период 2007–2012 гг. по процессорным модулям в стандартах PC/104, PC/104-Plus, PCI/104 и PCI/104-Express. Как можно видеть, наибольшую долю этого рынка (более 100 млн долл.) уверенно занимает спецификация PC/104-Plus с темпами роста 7%, причём, как и следовало ожидать, во многом этот рост обусловлен вытеснением стандарта PC/104, в основе которого лежит устаревшая ещё в прошлом веке шина ISA. Платформа PCI/104-Express пока ещё не успела завладеть значительной долей рынка, однако демонстрирует стремительный рост на уровне 149% в год. В силу перечисленных причин на момент своего приобретения холдингом Kontron компания DIGITAL-LOGIC ориентировалась главным образом на стандарты PC/104-Plus и PCI/104-Express, и новые владельцы из Kontron не собираются этого менять.

Процессорные модули авторства бывшей компании DIGITAL-LOGIC оснащаются разными ЦП, что позволяет им покрывать весь диапазон PC/104-приложений от Low End (тактовая частота процессора 500 МГц) до High End (мощные двухъядерные ЦП с частотой до 1,66 ГГц). Рассмотрим несколько актуальных продуктов из этой серии.

Kontron MICROSPACE MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV: сверхнизкое энергопотребление для систем начального уровня

MKA-2010-5-PC_104-4.jpg

Рис. 4. Сверхмалопотребляющий процессорный модуль серии Kontron MICROSPACE MSM800 на базе 500-мегагерцового ЦП AMD Geode LX800

Модули MICROSPACE MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV (рис. 4) изготавливаются по стандарту PC/104-Plus на базе комбинации из сверхмалопотребляющего процессора AMD Geode LX800 и чипсета CS5536 AD. В дополнение к типовому набору PC-интерфейсов у представителей линейки Kontron MICROSPACE MSM800 имеются интерфейс Ethernet и звуковой контроллер AC97 (модели MICROSPACE MSM800XEV, MSM800SEV и MSM800BEV). У версий MICROSPACE MSM800SEL, MSM800SEV и MSM800BEV объём ОЗУ варьируется в пределах от 128 до 1024 Мбайт, тогда как модели MICROSPACE MSM800XEL и MSM800XEV оснащаются запаянной памятью фиксированного объёма 256 Мбайт, что придаёт им дополнительную ударо- и вибростойкость.

Версии MICROSPACE MSM800XEV и MSM800BEV имеют мост PCI–ISA, реализующий поддержку шины ISA, у модели MSM800SEV этой цели служит LPC–ISA. Для расширения базовой функциональности доступны разъёмы PC/104-Plus (шины ISA и PCI) и 4 порта USB 2.0. Благодаря 500-мегагерцовому процессору AMD Geode LX800, энергопотребление изделий MICROSPACE MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV не превышает 8 Вт, что позволяет эксплуатировать их без активного охлаждения в самых неблагоприятных условиях окружающей среды (модели MICROSPACE MSM800XEL, MSM800XEV и MSM800BEV существуют в версиях для температурного диапазона –40...+85°C). Модели MICROSPACE MSM800XEL и MSM800SEL не имеет батареи, звукового контроллера и шины ISA и ориентированы на низкостоимостные приложения. 

Снятие модулей серии MICROSPACE MSM800 с производства запланировано на 2015 г., при этом для заказчиков они будут оставаться доступными по 2018 г. Среди других важных преимуществ этих изделий по сравнению с конкурирующими продуктами можно назвать встроенный аккумулятор ёмкостью 400 мAч, сохраняющий работоспособность в течение 5 лет, поддержку расширенного диапазона температур на уровне чипсета, 24 месяца гарантии и исключительно низкую стоимость в комбинации с швейцарским качеством и возможностью учёта специфики клиентских задач в конструкции модулей. 

Продукты MICROSPACE MSM800XEL/XEV и MSM800SEL/SEV/BEV находят спрос у разработчиков автомобильной и авиационной электроники, информационных терминалов и различных интерактивных устройств, а также измерительных инструментов и игровых систем с поддержкой вывода звука.

Kontron MICROSPACE MSM200S и MSM200X/XU/XP: достойная производительность при низком энергопотреблении

Основное отличие между сублинейками MICROSPACE MSM200S и MSM200X/XU/XP состоит в том, что представители первой удовлетворяют стандарту PC/104-Plus, а второй – стандарту PCI/104-Express. Все изделия серии Kontron MICROSPACE MSM200 имеют, таким образом, по 2 шины расширения, только для модели MSM200S этими шинами являются ISA и PCI, а для версий MICROSPACE MSM200X, MSM200XU и MSM200XP – PCI и PCI Express.

MKA-2010-5-PC_104-5_.jpg

Рис. 5. Представитель линейки процессорных модулей Kontron MICROSPACE MSM200 с ЦП Intel Atom Z510/Z530

Изделия MICROSPACE MSM200S и MSM200X/XU/XP (рис. 5) имеют все интерфейсы классического персонального компьютера и базируются на чипсетах Intel US15W и процессорах Intel Atom Z510/Z530, стремительно набирающих популярность во встраиваемых приложениях. Разработчикам следует обратить внимание на такие конкурентные преимущества данных модулей, как поддержка локальной сети и наличие звукового контроллера HD Audio. Запаянное ОЗУ, объём которого может достигать 2 Гбайт, позволяет данным продуктам сохранять работоспособность в условиях повышенных ударно-вибрационных нагрузок. Дополнительные функции могут реализовываться при помощи системных интерфейсов ISA, PCI и PCI Express, разъёма PCI Express MiniCard (поддержка беспроводных и сотовых сетей), 4-х последовательных портов и от 4-х до 6-ти портов USB 2.0. Опционально доступны версии с запаянными модулями GPS. Бюджетная модификация с индексом XL лишена батареи и звукового контроллера. 

Модули серии MICROSPACE MSM200 оснащаются встроенными аккумуляторами на 900 мAч, что соответствует 10 годам работы, при этом жизненный цикл данных изделий продлится как минимум до 2020 г., благодаря чему их можно смело использовать в долгосрочных проектах. Последнему обстоятельству способствует также масштабируемость рассматриваемых модулей, обусловленная постепенным расширением процессорного семейства Intel Atom. Изделия MICROSPACE MSM200S и MSM200X/XU/XP имеют 24-месячную гарантию и могут дорабатываться под требования заказчика. 

Несмотря на сравнительно высокую производительность, процессоры Intel Atom Z510/Z530 весьма экономичны, вследствие чего модули MICROSPACE MSM200S и MSM200X/XU/XP рассеивают лишь около 6 Вт мощности и подходят для создания безвентиляторных решений, рассчитанных на работу при температурах от –40°C до +85°C. Модули MICROSPACE MSM200S и MSM200X/XU/XP используются в питающихся от батарей мобильных компьютерах, информационных терминалах с видеодисплеями, измерительных приборах и игровых решениях.

Kontron MICROSPACE MSM945: процессорный модуль высшей производительности для систем класса High End

MKA-2010-5-PC_104-6.jpg

Рис. 6. Модуль Kontron MICROSPACE MSM945 на базе ЦП Intel Core 2 Duo – одно из самых быстрых процессорных решений на рынке PC/104

Модуль MICROSPACE MSM945 (рис. 6), реализованный в стандарте PCI/104-Express, оснащается быстрыми двухъядерными процессорами серии Intel Core 2 Duo и построен на чипсете Intel 945GME. На сегодняшний день MICROSPACE MSM945 – одно из самых высокопроизводительных изделий, когда-либо рождённых индустрией PC/104. Объём ОЗУ у данного изделия может достигать 3 Гбайт, при этом 1 Гбайт памяти запаян, что повышает механическую надёжность всей системы. 

Будучи, по сути, полноценным современным компьютером, реализованным на плате размерами 90 x 96мм, модуль MICROSPACE MSM945 имеет развитую коммуникационную функциональность, которая включает помимо прочего порт Ethernet, опциональные интерфейсы DVI и LVDS, позволяющие организовать вывод на два дисплея, и звуковой контроллер HD Audio. Благодаря наличию разъёмов PCI/104-Express (шины PCI и PCI Express) и 6 портов USB, исходную функциональность изделия можно легко наращивать и дополнять. Модуль MICROSPACE MSM945 также поддерживает эмуляцию 8-разрядной шины ISA посредством специального моста. 

Встроенный и внешний аккумуляторы модуля MICROSPACE MSM945 ёмкостью 80 мAч и 900мAч рассчитаны на 2 и 10 лет работы соответственно. Продукт имеет эффективный теплопроводный интерфейс с медной основой, поддерживает температурный диапазон E47 и подходит для установки в защищённые корпуса Can-Tainer. Возможен апгрейд модуля до 45-нанометровых ЦП с ядрами Penryn. Жизненный цикл изделия MICROSPACE MSM945 составляет не менее 10 лет, при этом производитель даёт на него 2 года гарантии и готов к конструктивным переделкам модуля, если того пожелает клиент. 

Целевые области применения данного продукта – работа с потоковым видео высокого разрешения, двухдисплейная визуализация, обработка изображений, видеомониторинг и другие задачи с высокой интенсивностью обычных и графических вычислений. Изделия типа MICROSPACE MSM945 выводят индустрию PC/104 на новый уровень производительности, позволяющий применять стандартное PC/104-совместимое оборудование в тех приложениях, где ранее использовались нестандартные и/или более крупногабаритные аппаратные средства.

Периферия и аксессуары для PC/104-совместимых систем

Переходя к модулям ввода-вывода, доставшимся холдингу Kontron в наследство от компании DIGITAL-LOGIC, отметим их чрезвычайное изобилие и разнообразие, исключающее возможность сколько-нибудь подробного рассмотрения в рамках настоящей статьи хотя бы основных подгрупп в составе данного обширнейшего продуктового семейства. В периферийной продуктовой линейке DIGITAL-LOGIC есть изделия с разъёмами Express Card 34/54, PCI Express MiniCard, интерфейсами Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Serial ATA 300, USB, IEEE 1394A/B (FireWire), а также многоканальные платы захвата изображения, платы для подключения к сотовым сетям GSM/UMTS, платы с множественными последовательными портами, платы с двумя контроллерами промышленной шины CAN, источники питания в формате PC/104, и т.д., и т.п. Предлагаются даже специальные «расширители» для увеличения просвета между отдельными PC/104-совместимыми модулями, смонтированными в «этажерку»! 

Легко заметить, что из процессорных и периферийных модулей бывшей компании DIGITAL-LOGIC в формате PC/104 можно собирать не просто законченные системы, а огромное разнообразие систем, «узко заточенных» под конкретные задачи. Не будет большим преувеличением сказать, что полная потенциальная сфера применимости таких решений совпадает со сферой применимости PC/104-совместимых изделий вообще.

MKA-2010-5-PC_104-7.jpg

 Рис. 7. Четырёхканальная плата видеозахвата Kontron MICROSPACE MSMG104+

Предположим, нам нужно создать компактную систему видеонаблюдения. В минимальной конфигурации для решения этой задачи будет достаточно какого-нибудь процессорного модуля, платы видеозахвата Kontron MICROSPACE MSMG104+ (рис. 7), поддерживающей подключение до 3 видеокамер с выходами CVBS и 1 камеры с выходом S-Video (30 кадров в секунду в разрешениях PAL или NTSC). Можно добавить ко всему этому ещё и блок питания, например, 75-ваттный модуль Kontron MICROSPACE MSMPS104B, который, как и вышеупомянутая плата видеозахвата, существует в версии для температурного диапазона –40...+85°. При желании получившаяся «этажерка» легко наращивается модулями с интерфейсами Serial ATA 300 или сетевыми картами. Чтобы превратить итоговый «сэндвич», содержащий всю необходимую периферию, в законченную систему, заказчику будет достаточно заключить его в подходящий корпус либо поручить данную операцию самому холдингу Kontron, который в этом случае будет выступать в роли поставщика готовых решений.

Готовые корпусные решения типа Box PC

MKA-2010-5-PC_104-8.jpg

Рис. 8. Готовая система Kontron MICROSPACE MPCX28R – защищённый железнодорожный встраиваемый компьютер типа Box PC

Как уже говорилось выше, продуктовое предложение DIGITAL-LOGIC, влившееся в портфолио холдинга Kontron, включает не только отдельные комплектующие, но и законченные решения на базе PC/104-совместимых модулей, в частности, встраиваемые компьютеры типа Box PC. В качестве примера такого компьютера можно привести Kontron MICROSPACE MPCX28R (рис. 8) – компактную защищённую систему с увеличенным жизненным циклом, ориентированную на железнодорожные приложения (имеется сертификат соответствия стандарту EN50155 по классу TX). Система MICROSPACE MPCX28R базируется на малопотребляющем процессоре Intel Atom Z530 с тактовой частотой 1,5 ГГц, поддерживает до 1 Гбайт памяти и имеет изолированный блок питания на 1,5 кВ. Питание выведено в защищённый разъём M12; подключение через M12 доступно также для портов Fast Ethernet и порта USB 2.0. Компьютер работает без вентилятора, заключён в прочный корпус из профилированного алюминия и рассчитан на эксплуатацию при температурах от –25°C до +70°C. В качестве локальных накопителей могут использоваться 2,5-дюймовые диски с интерфейсом Serial ATA 300 либо карточки CompactFlash. Два слота PCI Express MiniCard позволяют добавлять в систему интерфейсы шины CAN, модули GPS, модули для подключения к беспроводным и сотовым сетям и другие дополнительные функции, а порт eSATA обеспечивает возможность подключения внешних накопителей. На передней панели имеются 2 порта USB 2.0, два 3,5-миллиметровых аудиоразъёма (вход и выход) и отверстие для установки SIM-карты с целью реализации поддержки мобильных сетей. Сзади есть два дополнительных порта USB 2.0 и выход DVI-I для подключения аналоговых и цифровых дисплеев с разрешениями до 2048 x 1536. Также в наличии два надёжных разъёма D-sub, реализующих COM-порты (RS232C / RS422/485), и изолированные линии цифрового ввода-вывода. Компьютер MICROSPACE MPCX28R может работать под управлением операционных систем Windows XP Embedded, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 и Linux.

В надёжных руках

MKA-2010-5-PC_104-9.jpg

 Рис. 9. Рост продаж аппаратных средств PC/104 по всему миру

Для холдинга Kontron сегмент PC/104 имеет очень большое значение. PC/104-совместимые аппаратные средства сравнительно недороги и повсеместно распространены, при этом данное оборудование, а также платформы, рассматривающие модули PC/104 и их производные в качестве плат расширения, позволяют реализовывать самые смелые задумки разработчиков в плане производительности, пропускной способности, функциональности и защищённости конечных решений. Как ведущий поставщик встраиваемых компьютерных технологий (ВКТ) с годовым оборотом в полмиллиарда евро холдинг Kontron не может не понимать важности индустрии PC/104 для всего рынка Embedded и для бизнеса самого Kontron. Процессорные платы и модули ввода-вывода в формате PC/104 остро востребованы отраслью: эксперты аналитического агентства Venture Development Corporation (VDC) считают, что при среднегодовых темпах роста в 5,6 % мировые объёмы продаж оборудования PC/104 превысят 300 млн долл. уже в 2010 году (рис. 9). Следует учесть, что по данным агентства VDC около 81 % спроса на продукцию PC/104 приходится на Северную Америку и Европу (рис. 10), причём самый быстрый рост демонстрирует европейский рынок сбыта.

MKA-2010-5-PC_104-10.jpg

Рис. 10. Спрос на оборудование PC/104 по регионам

Представители Kontron говорят, что в своей деятельности по направлению PC/104 они будут придерживаться той же политики, что и компания DIGITAL-LOGIC, подразумевающей высочайшее качество продукции и ориентацию на заказчика. Это хорошо согласуется со статусом холдинга Kontron как ведущего глобального поставщика встраиваемых компьютерных технологий (ВКТ), имеющего гигантский опыт приобретения различных компаний и эффективного управления ими. Авторы выражают уверенность в том, что огранённый алмаз под названием DIGITAL-LOGIC попал в хорошие руки, и что его новый владелец сможет продолжить славные традиции, связанные с этим именем.

Семейства стандартов EBX и EPIC

Индустрия PC/104 породила не только целую плеяду спецификаций на монтирующиеся в «этажерку» модули размерами 90 x96мм, но и ряд стандартов, определяющих использование PC/104-совместимых модулей в качестве плат расширения для более крупных платформ. На сегодняшний день актуальными отраслевыми стандартами такого рода являются EBX, EBX Express, EPIC и EPIC Express; их продвижением и развитием также занимается организация PC/104 Consortium.

Платы EBX (Embedded Board eXpandable – расширяемая встраиваемая плата) и EBX Express представляют собой уменьшенные версии десктопных материнских плат, модулями расширения для которых служат различные PC/104-совместимые изделия. На платы EBX могут устанавливаться модули в стандартах PC/104, PC/104-Plus и PCI/104, на платы EBX Express – изделия PCI/104, PCI/104-Express и PCIe/104. Кроме того, платформы EBX и EBX Express поддерживают «мобильные» модули расширения PC Card и ExpressCard соответственно.

Имея габариты 203 x 146 мм (8,00 x 5,75 дюйма), платы EBX и EBX Express способны нести самые мощные процессоры, ОЗУ большого объёма и обладать коммуникационной функциональностью на уровне топовых моделей персональных компьютеров. С миром ПК эти платформы роднит также и великолепная расширяемость, обеспечиваемая возможностью подключения к одной плате множества периферийных модулей разных типов. При использовании плат EBX и EBX Express конечные встраиваемые конфигурации можно собирать по тому же принципу, что и настольные системы, закупая стандартные комплектующие с искомыми характеристиками у разных производителей. Тем не менее EBX и EBX Express остаются полноценными встраиваемыми решениями, которые обеспечивают повышенную механическую надёжность за счёт «этажерочного» метода монтажа и совместимы с огромной массой изделий класса Embedded, генерируемых индустрией PC/104. 

Стандарты EBX и EBX Express позволяют использовать PC/104-совместимые модули в тех задачах, которые требуют высочайшей производительности не только во «встраиваемом», но и в общекомпьютерном смысле этого слова, ведь размеры соответствующих плат никак не ограничивают производителей в их фантазии по части тактовых частот и количества процессорных ядер в одном корпусе. С другой стороны, спецификации EBX и EBX Express вряд ли можно назвать принадлежащими рынку PC/104, поскольку он ориентирован в первую очередь на малогабаритные решения, тогда как платформы EBX и EBX Express можно назвать малогабаритными лишь с большой натяжкой. 

Спецификация EPIC (Embedded Platform for Industrial Computing – встраиваемая платформа для промышленных компьютеров) определяет встраиваемые платы размерами 114 x 165 мм (4,5 x 6,5 дюйма). По своим габаритам формфактор EPIC занимает промежуточное положение между формфакторами PC/104 и EBX (см. Рисунок): будучи в достаточной мере миниатюрными, платы EPIC всё же малы не настолько, чтобы это служило препятствием для использования современной компонентной базы и существенно ограничивало их функциональность. ЦП высшей производительности не всегда можно установить на PC/104-совместимые модули, а крупногабаритные решения типа EBX во многих случаях оказываются просто-напросто слишком громоздкими. Материнские платы EPIC выглядят разумным компромиссом между этими двумя «крайностями»: на них доступны и самые мощные процессоры, и быстрая память большого объёма, которые дополняются почти безграничными возможностями в плане расширения исходной функциональности, предоставляемыми индустрией PC/104. Одна плата EPIC поддерживает установку до четырёх таких модулей, монтирующихся друг на друга по классической для индустрии PC/104 «этажерочной» схеме. Следует отметить, что по сравнению с решениями, построенными только из PC/104-совместимых модулей (интерфейсных и процессорных), материнские платы EPIC с установленными на них модулями расширения позволяют обойтись значительно меньшим числом кабельных соединений. 

Стандарты EPIC и EPIC Express, как можно догадаться из их названий, пребывают друг с другом в тех же отношениях, что и спецификации EBX и EBX Express: платы EPIC поддерживают модули расширения PC/104, PC/104-Plus и PCI/104, платы EPIC Express – модули расширения PCI/104, PCI/104-Express и PCIe/104. Спецификации EPIC и EPIC Express образуют, таким образом, единое семейство, тесно связанное с индустрией PC/104 и пользующееся её наработками. Вообще говоря, рынок EPIC попросту совпадает с рынком PC/104, поскольку за редким исключением материнские платы EPIC могут применяться практически везде, где сегодня используются модули PC/104. По этой причине стандарты EPIC и EPIC Express представляют интерес прежде всего для клиентов индустрии PC/104, поскольку позволяют им более свободно манипулировать производительностью ЦП, объёмами памяти и интерфейсной функциональностью. Впрочем, целевая аудитория EPIC несколько шире, в неё попадают вообще все разработчики, желающие создавать компактные высокопроизводительные встраиваемые системы с использованием стандартных модульных аппаратных средств для тех приложений, где востребована повышенная механическая надёжность вкупе с хорошей расширяемостью.

MKA-2010-5-PC_104-vrez.jpg
Рис. Габариты плат PC/104, EPIC и EBX