嵌入式電腦模組設計服務2.0 進擊服務大商機
- 林稼弘
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隨著市場上移動式手持應用越來越普遍，由PCI工業電腦製造商組織(簡稱PICMG協會)主導並廣泛被工控產業採用的COM Express規範，也在去年因應這樣的趨勢推出了2.1版的新介面標準，其主要內容除了定義了可如名片般大小的小尺寸規格(84 x 55mm form factor)外，支援寬電壓輸入(4.75V~20V)、USB client、CAN Bus等功能均讓系統整合廠商可以透過新版的COM Express規格，設計出更多滿足終端客戶需求的產品。
研華嵌入式運算核心事業群專案副理王聖文指出，除了原本中高階應用的基本型(95 x 125mm)與緊湊型(95 x 95mm)尺寸，新加入的迷你版規格可以滿足像可攜式超音波機、室外專業量測儀器、移動式3G/4G訊號檢測儀器等這類需要移動特性的行動應用。他說，「儘管這類應用並不一定要設計得如手持裝置那麼小，但有了迷你規格後，模組設計做得更小，便可以留給客戶應用更多的可用設計空間。」
板對板架構讓COM模組備受歡迎
對於COM Express之所以受到市場上的歡迎，王聖文則表示，最主要的原因是把核心功能由嵌入式電腦模組(Computer-On-Module；COM)來負責，而系統整合廠商就能專注於自己專精的領域。
他解釋，「整塊主機板都由廠商來自行完成其實既曠日費時也不符合效益，若外包給ODM又會擔心技術外流。再加上，每個系統都會需要處理器、晶片組、記憶體、網路晶片等才能順利運作，因此把這一部分必須的基本功能獨立出來由模組來完成，就能讓系統設計者只針對產品應用領域的需求，把差異化的功能設計在底板，而無需花時間投入在共通的設計領域，達到資源對準的極大化效果。」
舉例來說，像提供醫療用超音波設備的系統整合廠商，其所在意的是如何透過外接掃描儀器，將獲取的圖像透過撰寫的應用程式演算後以終端客戶指定的方式顯示在螢幕上，因此透過研華所提供的符合COM Express標準的模組，就能讓其專心處理所擅長的類比探頭、圖像處理這部分的功能。
此外，零組件更新換代也是件困擾系統廠商的問題，譬如軍用的產品通常都希望系統至少能有10~15年的壽命，但像一般晶片供應商對嵌入式的應用僅提供七年壽命，而就算廠商可以事先備料，隨著時間越久，板上相關零件停產的比例就越高，若要為板上所有組件都進行備料也會造成廠商相當大的成本壓力。
「因此透過COM架構，系統整合廠商就只要選用適合的Type與form factor，就算模組所使用的是不同的處理器或晶片組，也都不會影響其所設計的底板，再也不用因為晶片組廠商停止供應而需要為產品進行改版，因而省去預先備料的麻煩，也可縮短設計時程與減少開發成本。」王聖文說。
沒有完美規格卻有貼心的事前服務
不過，沒有哪一種規格是可以百分之百的完美，永遠會有許多意料之外的狀況會發生。王聖文根據其經驗指出，「一般最常見的就是相容性問題，也就是儘管供應商與系統廠商雙方都依COM Express標準做出了模組與底板，卻有可能兩個一組合起來就是無法運作，譬如像是開了電源卻無法運轉的情況，就可能是因為不符合上板開機條件所導致，碰到這種問題時，一般都是直接派FAE工程師到現場，透過訊號量測來了解是否底板有哪些設計不當之處。」
但王聖文也強調，這種僅在銷售後提供的硬體服務已過時了，為了提供客戶更多更好的服務，研華改變了上述的被動式服務，提前從系統設計角度出發，以全新的主動式設計服務模式，也就是研華的新服務概念——嵌入式電腦模組設計服務2.0(COM Design in Services 2.0)，來提供客戶更進一步的事前服務。
王聖文說，「目前研華不僅有協助客戶找出問題的售後服務，更早在客戶設計之初就先提供設計參考資料，透過design guide可以讓客戶在設計前就清楚知道每塊模組的板子特性；另外，在產品打樣前也會為客戶的底板針對像電源、硬碟或USB這類標準功能先進行線路設計的檢視；之後，待樣機完成後，更會派工程師直接到現場與客戶一起檢驗開機狀況。」
以複製法直接套用軟硬體設計
此外，王聖文也表示，擁有豐富經驗的研華是做硬體的專家，因此可以提供事先已通過驗證且經常性使用的設計供客戶沿用在其底板設計上。他以COM Express Mini所需使用的電池來說明，「我們一開始就把最常用的電池都事先做好，也完成驗證的設計讓客戶可以直接複製使用，因此設計者就能免去debug這部分線路的麻煩，也可節省更多設計時間。而散熱與機構設計也同樣提供了標準的template供客戶參考，既可直接套用也可依此進行客製。」
而在軟體方面，他則說，「研華的iManager提供客戶開發時智慧化管理的工具，非常符合COM可置換的精神，而且因為它是根據嵌入式應用程式編程介面(EAPI)所設計的API，所以在COM Express Mini的應用上效果更為明顯，譬如iManager把一些像溫度、電源、看門狗等驅動程式與API都已寫好，因此即使改板或晶片組改朝換代，客戶仍舊可以原有程式而無需改寫的情況下來呼叫iManager API，藉此取得板卡上的相關資訊與應用。」
就是要給你easy to use的最佳服務
儘管一塊功能完備的板子要歷經的過程無非是規劃、設計、測試、驗證、製造，但其中所涉及的細微末節卻多不勝數，像零件怎麼擺？擺哪裡？怎樣佈線最有效率？如何妥善控制耗電與雜訊？等等的問題都是設計者必須仔細考量甚至進行反覆檢驗的步驟。
而研華即將在今年下半年開始提供服務的嵌入式電腦模組設計服務2.0，就是希望提供設計者一個功能齊備、可直接使用的設計服務來減少系統整合廠商開發載板可能遇到的困難並降低設計風險，在客戶既不必為硬體投入找料與驗證時間，也無需因硬體或設計變動而為軟體更新改版的困擾下，客戶的產品也能更早實現Time-to-Market的目標。
未來，研華還將把許多過去實戰經驗所累積的專業知識，以文件型式放在COM Design in Services的專屬網站(http://com.advantech.com)，「客戶不再是碰到問題後才急找工程師，直接在網路上就能找到各種相關資源，而且我們已從系統角度出發、化被動為主動的提供各種軟硬體與專業的顧問式諮詢，都是希望能讓客戶覺得研華的產品與服務是確實的『easy to use』。」王聖文期許的說。 (本文由研華科技提供，林稼弘整理)
