Industrielles CPU/FPGA-Board für Smart-Factory-Anwendungen

INDUSTRIECOMPUTER EMBEDDED SYSTEMS

Arrow Electronics und Exor Embedded haben mit dem gigaSOM gS01 ein Referenzdesign und Entwicklungskit mit System-on-Module (SOM) für IoT-Edge-Anwendungen entwickelt, das für den Einsatz in der Smart Factory geeignet ist.



Das System-on-Module vereint die Leistungsfähigkeit der Intel Atom E3900-Prozessorserie mit der Flexibilität des über eine Breitband-Dual-Lane PCIe-Schnittstelle angeschlossenen Intel Cyclone 10 GX-FPGA in einer Engine. Das gigaSOM gS01 ist ein kombiniertes Design aus X86 CPU und Intel High-Speed-FPGA auf einem System-on-Module.

Mit der Time-Coordinated-Computing-Technologie (TCC-Technologie) von Intel in der CPU, der Unterstützung für IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking (TSN) im FPGA-Referenzdesign und ausgerüstet mit einem Echtzeit-IoT-Stack, ist das Kit für die Verarbeitung synchronisierter und Echtzeit-Smart-Factory-Anwendungen ausgelegt. Das Board kann mehrere Geräte wie Industrie-PCs, HMI-Controller und SPS-Geräte in einem Modul integrieren.

Dank Unterstützung von simple MQTT (MQ Telemetry Transport) und OPC UA (Open Platform Communications - Unified Architecture) Protokolle können sich Anwender mit Corvina Cloud verbinden – der Sensor-to-Cloud Plattform von Exor – um Maschinen-IoT-Daten zu sammeln und industrielle Anlagen zu verwalten. Corvina Cloud bietet Ressourcen wie Maschinenmodell-Instanzen auf SaaS-Basis (Software-as-a-Service) und unterstützt Anwender dabei, visuelle Trends und Analyseanwendungen durch Nutzung der gesammelten Daten zu entwickeln.


Technische Details

Die Intel SpeedStep-Technologie passt die Betriebsspannung und -frequenz dynamisch an, um die Effizienz unter jeder CPU-Last zu optimieren. Integriert sind Grafik-Features wie Intel HD Graphics 500, DirectX und OpenGL Support, Intel Clear Video HD Technology. Die verfügbaren DisplayPort-, eDP-, HDMI- und MIPI-DSI-Ausgänge erlauben den Anschluss von bis zu drei Bildschirmen. Das Board enthält High-Speed-Schnittstellen - unter anderem zwei USB 2.0-, zwei USB 3.0- und zwei SATA3-Anschlüsse sowie Gigabit, Ethernet, PCIe, sechs 10Gb FPGA-Transceiver und 34 LVDS-Paare. Darüber hinaus stehen SMBus-sowie mehrere I2C-, CAN- und SPI-Anschlüsse zur Verfügung. Sowohl der Mikroprozessor als auch das FPGA bieten eine Vielzahl von GPIO-Kontakten.

Das gS01 SOM ist in vier Konfigurationen erhältlich:

  • E3930 Prozessor mit oder ohne Cyclone 10 GX FPGA mit 85.000 Logikschaltelementen
  • E3940 Prozessor mit oder ohne Cyclone 10 GX mit 220.000 Logikschaltelementen

Verfügbare Speicheroptionen sind unter anderem 4GB oder 8GB DDR RAM, 32GB oder 64GB Flash-Disk und 64KB FRAM. Das Modul hat ein 4,9mm dickes Profil und ist 81,6mm x 54mm groß. FPGA und die CPU wurden direkt auf die Platine gelötet, um die Stabilität zu maximieren. Damit ist das Modul für den Dauerbetrieb und den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen bei Temperaturen zwischen -40 und 85 Grad C vorbereitet.
 

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