Neue OSM-Spezifikation der SGET für miniaturisierte Computer-on-Modules

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Die SGET e.V., ein Konsortium, das Spezifikationen für eingebettete Computertechnologie entwickelt, hat die Version 1.0 des Computer-on-Module Standards (Open Standard Module, OSM) veröffentlicht. OSM definiert einen Standard für auflötbare und skalierbare Embedded-Computermodule und unterstützt die Miniaturisierung modularer COM-Carrier-Designs.



Die Spezifikation zielt darauf ab, Low-Power- und Ultra-Low-Power Applikationsprozessoren auf Basis von MCU32-, ARM- und x86-Architekturen über Sockel-, Hersteller- und Architekturgrenzen hinweg in einem standardisierten Footprint und mit einem standardisierten Satz an Interfaces verfügbar zu machen.

Beispielapplikationen des Modulstandards sind IoT-angebundene Embedded-Lösungen sowie IoT- und Edge-Systeme mit offenem Betriebssystem, die im industriellen Umfeld zum Einsatz kommen. Die Module werden softwareseitig applikationsfertig mit Treibern und BSPs (Board Support Packages) bereitgestellt. Die Spezifikation ist Open-Source-basiert hinsichtlich Hardware und Software. Das BGA-Design sorgt für Robustheit und maschinelle Bestückbarkeit (SMT).


Lizenz-Varianten

Alle OSM-Module werden zudem unter Creative Commons Plus (CC+) Dual Lizenz veröffentlicht und lizenziert. Das erlaubt ein offenes Lizenzmodell, wie die Creative Commons Attribution - ShareAlike License (CC BY-SA 4.0) für einen definierten Satz von Materialien, Komponenten und Software sowie eine kommerzielle Lizenz für alles, was nicht in diesem Set enthalten ist. So sollen Entwicklungsdaten wie Blockdiagramme, Bibliotheken und BOM, die bei der Entwicklung von OSM Modulen entstehen, öffentlich einsehbar sein. Dennoch ist es möglich, die Intellectual Properties (IP) eines Carrierboard-Designs kommerziell zu lizenzieren, ohne den Open-Source-Gedanken zu verletzen.

Die Open Standard Module Spezifikation erweitert das Portfolio der SGET Module Spezifikationen um auflötbare BGA Mini-Module, die kleiner sind als bisher verfügbare Module: Das größte OSM-Modul ist mit einer Größe von 45mm x 45mm bereits 28% kleiner als der ebenfalls von der SGET gehostete Standard µQseven (40mm x 70mm) beziehungsweise 51% kleiner als SMARC (82mm x 50mm). Weitere Modulgrößen der neuen OSM-Spezifikation sind noch kleiner: OSM Size-0 (Zero) ist mit 30mm x 15mm der kleinste Formfaktor mit 188 BGA-Kontakten. OSM Size-S (Small) misst bei 332 Kontakten 30mm x 30mm, OSM Size-M (Medium) bietet 476 Kontakte auf 30mm x 45mm und Size-L (Large) ist 45mm x 45mm groß mit 662 BGA-Kontakten. Im Vergleich dazu spezifiziert SMARC 314 Pins und Qseven 230.


Technische Details

Je nach Größe der OSM-Module variiert die Art und Auslegung der Interfaces. In Maximalauslegung bieten OSM-Module alle Funktionen, die ein offenes programmierbares Embedded-, IoT- oder Edge-System inklusive GUI ausmachen. An Videoschnittstellen bieten Module ab Size-S jeweils bis zu 1x RGB und 4-Channel DSI. Size-M Module können zusätzlich 2x eDP/eDP++ ausführen und Size-L erweitert die Grafikinterfaces um 1x LVDS. Damit können in der Maximalausstattung bis zu 5 Videoausgänge parallel zur Verfügung gestellt werden.

An Kameraeingängen bieten alle Module ab Size-S zudem ein 4 Channel unterstützendes Camera Serial Interface (CSI). Für die Peripherieanbindung sind bei Size-L in der Summe bis zu 10 PCIe Lanes möglich, bei Size-M sind es 2x PCIe x1 und bei Size-S 1x PCIe x1.

Entsprechend ihres miniaturisierten Footprints verzichten Size-0 Module auf die genannten I/Os, bieten aber die nachfolgend aufgeführten Interfaces. Für die Intersystemkommunikation sieht die OSM-Spezifikation bis zu 5x Ethernet vor. Zusätzlich ist auf allen Modulen eine sogenannte Communication-Area vorgesehen, die 18 Kontakte bietet für Antennensignale bei drahtloser Kommunikation oder die Einbindung von Feldbussen ermöglicht. Zudem gibt es bis zu 4x USB 2.0 oder 2x USB 3.0 (nur bei Size-L), bis zu 2x CAN und 4x UART. Über UFS lassen sich darüber hinaus Flash-Speichermedien einbinden. Zudem stehen bis zu 19 Kontakte für herstellerspezifische Signale zur Verfügung. Bis zu 39 GPIOs, SPI, I2C, I2S, SDIO und 2x analoge Eingänge sind integriert. Bis zu 58 Kontakte werden für zukünftige Erweiterungen vorgehalten, so dass zukünftige Erweiterungen abwärtskompatibel bleiben.

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