Majoritatea Computerelor-pe-Modul standard utilizează conectori SO-DIMM pentru a integra memoria principală. Deoarece memoria principală este adesea personalizată pentru o aplicație specifică, această abordare modulară funcționează bine pentru producătorii de module și pentru clienții lor OEM. Totuși, rezistența la șocuri și vibrații a acestor conectori este limitată. Deși clemele lor de fixare și masa nu sunt atât de mari, chiar și vibrațiile relativ mici pot afecta fiabilitatea funcțională a memoriei RAM atunci când se utilizează module de memorie standard. Prin urmare, aplicațiile expuse la șocuri și vibrații mari necesită modele mai robuste.
Aplicațiile de mobilitate inteligentă au nevoie de proiecte robuste. (© congatec) ▶
În domeniul transportului feroviar de marfă, de exemplu, vibrațiile de aproximativ 0,002 g²/Hz la frecvențe cuprinse între 0 și 350Hz sunt des întâlnite. Nivelurile de vibrații experimentate în avioanele cu reacție sunt semnificativ mai mari, de 0,01 g²/Hz, cu frecvențe de până la 2000Hz. Pentru sistemele implementate în camioane, nivelurile ajung chiar și la 0,02 g²/Hz. Iar motoarele cu turbină, cum ar fi cele utilizate în turbinele eoliene, prezintă cerințe și mai mari, solicitând componentele cu până la 0,03 g²/Hz.
Memorie lipită – robustă și eficientă din punct de vedere al costurilor
Dezvoltatorii unor astfel de sisteme de automatizare mobile și staționare expuse la șocuri și vibrații, precum și ai multor altor asemenea sisteme caută, prin urmare, soluții mai bune pentru conectarea memoriei principale. De exemplu, producătorii de memorii au adăugat găuri pentru șuruburi la capătul îndepărtat al modulelor SO-DIMM pentru a fixa în siguranță modulele de memorie RAM, astfel încât șocurile și vibrațiile să nu mai reprezinte o problemă.
Dar o astfel de tehnologie nu are mulți adepți, deoarece, chiar dacă au fost produse în masă, SO-DIMM-urile robuste cu găuri de fixare, devin mai scumpe. Acestea sunt și mai complexe din punct de vedere mecanic și, prin urmare, montarea lor devine mai costisitoare. Nu în ultimul rând, este nevoie și de găuri de montare suplimentare pe plăci, fapt care sporește și mai mult costurile de producție. Prin urmare, cea mai bună soluție este evitarea tuturor acestor accesorii suplimentare în favoarea lipirii memoriei direct pe modul. Astfel, se reduce lista de materiale pentru componente, producția devine mai rentabilă și, cel mai important, se asigură robustețea. Și mai există un avantaj distinct al memoriei lipite: Răcirea este mai ușoară decât în cazul utilizării conectorilor de memorie convenționali. În primul rând, pentru că placa de circuit imprimat pe care este lipită memoria oferă o disipare mai bună a căldurii și, în al doilea rând, pentru că radiatoarele de căldură ale modulelor COM (Computer-on-Modules) robuste sunt proiectate special pentru cerințele de robustețe respective și pot fi echipate cu o conexiune de conducție termică pentru răcirea punctelor fierbinți, cum ar fi memoria principală.
Module COM Express Type 6 robuste
Modulele COM Express de la congatec cu procesoare Intel Core din generația a 11-a sunt proiectate să opereze în condiții dificile de mediu. (© congatec)
congatec a lansat recent noi soluții Computer-on-Module bazate pe cele mai noi procesoare Intel Core din a 11-a generație, cu memoria RAM lipită. Aceste module COM Express Type 6 Computer-on-Modules sunt conforme cu specificațiile ETSI EN 300 019-1-7 și IEC 60721-3-7 pentru echipamente de telecomunicații portabile și staționare și au fost testate pentru mediile comerciale 7K3, 7M2 și industriale 7K4, 7M2. Această clasă se aplică, de asemenea, pentru locații neprotejate la intemperii în condiții de climă exterioară moderată și pentru transferuri între aceste condiții. De exemplu, acolo unde echipamentele pot fi expuse la lumina directă a soarelui, la căldură radiantă, la circulația atmosferică, la condens, la precipitații și la apă din alte surse decât ploaia și gheața.
Respectă toate standardele relevante
În ceea ce privește șocurile și vibrațiile, aceste module sunt adecvate pentru utilizarea în aplicații de transport și mobilitate exigente, până la vehicule de teren și feroviare. În plus, dispozitivele pot rezista unui regim de exploatare continuă la temperaturi extreme (de la -40°C la +85°C), la umiditate ridicată și la solicitări mecanice puternice datorate șocurilor și vibrațiilor și îndeplinesc toate cerințele privind protecția împotriva incendiilor. Clienții tipici pentru noua gamă de computere-pe-modul bazate pe microarhitectura Tiger Lake sunt producătorii OEM de trenuri, vehicule comerciale, echipamente de construcții, vehicule agricole, roboți autonomi și multe alte aplicații mobile aflate în medii exterioare și de teren solicitante. Dispozitivele staționare rezistente la șocuri și vibrații reprezintă un alt domeniu important de aplicații, deoarece digitalizarea necesită protecția infrastructurilor critice (CIP – Critical Infrastructure Protection) împotriva cutremurelor și a altor evenimente de importanță crucială. Toate aceste aplicații pot beneficia acum de memoria RAM super-rapidă LPDDR4X cu până la 4266 MT/s, pe care congatec o oferă în versiuni gradate cu 32, 16, 8 și 4 GB ca variante standard. În funcție de cerințe, aceste module extrem de performante pot fi echipate și cu mai puțină memorie sau cu variante mai puțin performante bazate pe Intel Core i3-1115G4E cu peste 8 GB RAM. Codul de corecție a erorilor (IBECC – In-band Error Correction Code) pentru toleranță la o singură defecțiune și calitatea ridicată a transmisiei de date în condiții EMI critice confirmă robustețea modulelor.
Conceptul ‘Computer-on-Module’ în câteva cuvinte:
Suport de dezvoltare cuprinzător pentru sisteme ultra-robuste
Soluția include, de asemenea, opțiuni solide pentru montarea COM-ului și a plăcii de bază (carrier), opțiuni de răcire activă și pasivă, o acoperire opțională de protecție împotriva coroziunii cauzate de umezeală sau condens, precum și protecție împotriva sulfului, o listă de configurații recomandate pentru plăcile de bază și, pentru o fiabilitate maximă, componente rezistente la șocuri și vibrații pentru un interval de temperatură extins. Acest set impresionant de caracteristici tehnice este completat de o ofertă cuprinzătoare de servicii care include testarea la șocuri și vibrații pentru proiecte de sisteme personalizate, screening de temperatură și testarea conformității semnalelor de mare viteză, precum și servicii de proiectare și toată instruirea necesară pentru a simplifica utilizarea tehnologiilor de calculatoare embedded de la congatec.
Despre autor
Zeljko Loncaric, este inginer în cadrul departamentul de Marketing al companiei congatec.
