Kontron’s ARM-offensief

Strategische intrede in gang gezet door een nieuwe modulestandaard

Kontron’s strategische intrede in de ARM-technologiemarkt, zoals aangekondigd in september, begint zijn vruchten al af te werpen: De computer-op-module specificatie ‘Laagvermogen embedded architectuur platform’, gericht op laagvermogen SoC- en ARM- architecturen en de eerste COM-evaluatiekaart, gebaseerd op de Texas Instruments Sitara AM387x-processor, zijn inmiddels getoond op de SPS/IPC/Drives 2011, samen met een op de NVIDIA Tegra-gebaseerde Pico-ITX-evaluatiekaart.

Met zijn huidige krachtige prestaties en lage vermogenopname biedt de meest recente ARM- technologie, die al wordt toegepast in standaard tabletcomputers, een aantrekkelijke optie voor embedded small form factor (SFF) toepassingen. Kontron’s strategische intrede in de ARM- technologie als aanvulling op de afgeleiden van de x86-systemen, wordt verwelkomd door VDC-analisten en allerlei andere organisaties. Kontron’s doelstelling is om de technologische grenzen tussen ARM- en x86-technologieën voor zover als dit mogelijk is op te heffen met schaalbare bouwstenen. Dit is bijzonder interessant voor veel OEM’s, omdat deze hierdoor kunnen beschikken over uitstekend schaalbare systemen met complete kaartondersteuningspakketten (board support packages; BSP’s) voor alle populaire besturingssystemen. Door gebruik te maken van geschikte hardware-specifieke software wordt het ontwerpen van nog betere homogene toepassingsklare systemen mogelijk. OEM’s zullen dan relatief eenvoudig in staat zijn om van de ene kaart, module of systeem om te schakelen naar een andere. Kontron maakt dit mogelijk met passende standaardisatie op zowel kaart- als hardwarespecifieke softwareniveaus, met inbegrip van uitgebreide softwareondersteuning. De hiervoor noodzakelijke software-ingrepen lopen uiteen van helemaal niets tot kleine aanpassingen en zijn afhankelijk van het gebruikte besturingssysteem en de manier waarop de applicatie is geprogrammeerd. ARM-oplossingen worden altijd bijgestaan door volledig klantspecifieke ontwerpen op zowel kaart- als systeemniveau, zodat OEM’s zich volledig kunnen concentreren op de ontwikkeling van de toepassing. De noodzaak om zich te verdiepen in individuele, specifieke eigenschappen vervalt daardoor.

Standaarden vergemakkelijken de implementatie
Een hardwareontwerp op kaartniveau demonstreert hoe het kiezen van een geschikte CPU voor een toepassing kan worden vereenvoudigd: De interfacevoorzieningen van Kontron’s NVIDIA Tegra 2, als een systeem op een computer (SoC) gebaseerde Pico-ITX-kaart (zie het betreffende kader), die nu nog in ontwikkeling is en gepland staat voor het eerste kwartaal van 2012, wijkt nauwelijks af van Kontron’s ontwerpen rond de Intel Atom of AMD embedded G-serie. Het grootste verschil zit in de toegepaste processor en als gevolg daarvan in de prestatieklasse, zie tabel 1.

Een fundamenteel verschil zit in het feit dat de interfaces, waarin de ARM processoren voorzien, meer toegesneden en minder algemeen zijn dan bijvoorbeeld SATA en PCI Express, die vaak worden gebruikt voor individuele uitbreidingen in op x86-gebaseerde ontwerpen. Aan de andere kant bieden veel ARM SoC’s meerdere UART’s, I2C- en SPI-interfaces. Puur theoretisch gezien, kunnen de ARM-interfaces algemeen worden gemaakt en gestandaardiseerd door te investeren in extra ontwerpinspanningen en componenten. Maar dit zou resulteren in het verlies van de superieure energiebesparende voordelen die de ARM-ontwerpen zo aantrekkelijk maken: Omdat er minder koeling nodig is, maakt dit ook de weg vrij voor ventilatorloze ontwerpen die minder vaak zullen uitvallen en een hogere MTBF hebben. De zo opgebouwde systemen zijn dus gemakkelijker te ontwerpen en te produceren. Zowel het gewicht als de kosten liggen lager, omdat kan worden afgezien van warmtepijpen, koellichamen en ventilatoren.
Echter, een dergelijk ontwikkeltraject is meestal niet nodig, want als het om algemene interfaces gaat, met name om SFF-ontwerpen, is het een trend om voor minder te gaan dan juist voor meer. Het verschil in eigenschappen tussen de Pico-ITX-kaarten is dus te verwaarlozen. Omdat het Pico-ITX-formaat is gestandaardiseerd, kan een applicatie-specifieke selectie van een geschikt x86- of ARM-ontwerp zonder enige beperking worden gedaan, binnen hetzelfde ecosysteem. Het voordeel is mechanische uitwisselbaarheid met het complete bestaande productprogramma, hetgeen vooral het systeemontwerp vergemakkelijkt.
Als aanvulling op het voordeel van het gemakkelijke mechanische ontwerp, bieden de kaarten van Kontron ook voordelen met betrekking tot de software. Dit omvat uitgebreide ondersteuning van alle populaire besturingssystemen, alsook van de Kontron Embedded Application Programming Interface (KEAPI) die al een jaar eerder is uitgebracht. Dit waarborgt de homogeniteit van het complete ontwerp via de betreffende API’s voor identieke functies, onafhankelijk van processor, besturingssysteem en vormfactor (kaartafmetingen). Dergelijke toepassingsklare systemen vereenvoudigen de marktintroductie en de ontwikkelkosten aanzienlijk. De optie om de ontwikkeling van hardware voor op ARM-gebaseerde oplossingen uit te besteden, is daarom wellicht een minder goed idee.

Voor het complete artikel klikt u hier