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研華科技:嵌入式技術在工業產品的前瞻應用

研華科技產品經理 陳彥君

研華科技2010年營收大躍進,成長50%之多,目前已是全球工業電腦第2大業者,僅次於NCR,且該公司並獲選為台灣前10大品牌。研華在工業暨嵌入式電腦方面,提供多樣的工業及嵌入式電腦平台,並運用先進的運算技術促進創新的應用,產品包括單板電腦、工業級主機板、SOM系統模組、工業級電腦、工業級嵌入式電腦和客製化服務等,以滿足各種應用需求。

研華產品經理陳彥君表示,研華一向積極於瞭解客戶的需求,並站在客戶的立場思考問題,例如,關於單板產品,是否能做到一板通用?為何做不到?標準產品是否能滿足所有人的需求等。

標準產品難以滿足所有客戶需求

針對上述問題,陳彥君說明指出,由於垂直需求相當分歧,因此很難做到以標準產品滿足所有需求,例如某些領域所需要的寬溫、8個串口等,就並非標準產品所能滿足。再者,她指出,在介面演進的過程中,例如ISA進展為PCI;PCI進展為PCIe;IDE進展為SATA;USB 2.0進展為USB 3.0;LVDS進展為DisplayPort,某些介面在新平台中已不被支援,導致客戶的應用面臨斷炊。針對這些問題,可能的方法之一為完全的客製化,然而此方法會增加NRE(一次性工程費用)的支出,且此方法僅適用於數量較大的專案。

另一種解決方式則是COM(Computer on Module),COM為Computer On Module(嵌入式計算機模組)的簡稱。COM模組就像是擁有PC功能的系統板卡的零組件般,可透過高密度、小尺寸、平面式的連接頭,搭配於特殊應用的載板上。針對此方法,陳彥君指出其中的缺點在於雙方皆必需投入研發資源;開發時間較長,甚至可能長達1年;較高的整體成本,以及僅適用於數量較大的專案等。無論是客製化及COM方式,陳彥君直指其中都有客戶無法接受的問題。針對此,研華所提出的解決之道則是MOC(Module on Computer)。

MOC概念兼顧標準化及彈性

MOC和COM為相反的設計概念,前者最大的特點是95%的部分皆已在MOC中完成,亦即MOC中已建置中央處裡器、記憶體、電源供應、完整的I/O及擴充槽等,另外並提供額外的彈性以提供客戶可進一步擴充。陳彥君表示,MOC此種方式為系統整合導向,因此可使用較少的電線,且提供更精簡的底板設計並具成本效率。

整體而言,MOC是一種全新的設計概念,陳彥君進一步說明指出,採用MOC概念的板子可區分為元件面(Components Side)和銲錫面(Solder Side),在元件面部分,所有會產生熱的元件皆集中在此面,如此能為電源和主動IC元件提供更大的空間,且將散熱問題集中於同一面,可同時解決中央處理器、電源、和主動IC的散熱問題,處理更為容易。再者,海岸線(Coast Line)和DIP連接器也放置於此面,可進一步節省製造成本。

至於銲錫面部分,則是放置擴充槽、硬碟及SMD可鎖式連接器(SMD Lockable Connectors)。陳彥君指出,此面的擴充槽包括MIO、miniPCIe及CF/Cfast卡等。另將硬碟放置在此面,可簡化散熱的處理,再者,SMD可鎖式連接器則包括COM埠和音訊埠等。透過整體機構的考量,MOC概念所需的線纜可少至4條,分別為LVDS線、SATA線、COM連接線,以及音訊線等。

MOC和MIO可靈活搭配

以146 x 102 mm的MOC單板為主體,其上會覆蓋散熱裝置,下方則以螺絲連結MIO(Multi Interfaces Oriented)模組。陳彥君強調指出,靈活搭配MOC和MIO模組,幾乎便能滿足各種垂直應用需求。在MIO方面,研華所推出的MIO 3.0不只考慮到客戶目前大部分的需求,且將未來的晶片趨勢亦考慮在內。

基於以上的設計,MOC的優點將包括易於進行系統整合及組裝;以SFF(Small Form Factor)支援高效能;以更低的成本提供完整的解決方案;具有更大的彈性,可滿足垂直市場,且客戶亦能在MIO端建置自己的Know-how等。陳彥君強調,MOC是一個全新的Form Factor,不過,基於以上的種種優點,研華很有信心在進一步讓業界瞭解此架構的概念後,會有更多業者採用MOC,以更有效率的方式建置己身所需的嵌入式工業電腦解決方案。

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