Бавария встретила нас прекрасной солнечной весенней погодой, что поднимало нам и без того хорошее настроение от ожидания встречи с чем-то интересным и увлекательным.

В сравнении с прошлым годом выставка немного разрослась и стала более представительной – число компаний-участников в этом году составило 865, что не может не говорить о ее масштабности. Некоторые компании, как например Toradex, имели даже по два выставочных стенда в разных павильонах, увеличивали, так сказать, число контактов с посетителями выставки.

Теперь об экспонатах этой выставки и что привлекло мое внимание. В двух словах замечу, что ничего революционно нового по сравнению с прошлогодней выставкой  я не увидел… Однако, были и интересные экспонаты о которых хочу рассказать:

О самом массовом типе экспонатов этой выставки о встраиваемых модулях.  Вот уж чего было представлено на этой выставке с достатком, так это их…

Если говорить об устоявшихся x86 де-факто стандартов COM-Express, Qseven, PC-104, то тут все закономерно — число производителей растет, номенклатура модулей ширится  и растет потребление этих модулей. Стенды Adlink и Congatec, одних из крупнейших производителей этих модулей:

Хочется отметить бурное развитие стандарта COM-Express в направлении модулей типа 10 (Mini size). Это сверхминиатюрные готовые (на модулях установлена и память и процессор) компьютерные платы обычно на процессорах Atom. Обладают минимальными размерами и функционалом обычных компьютеров при демократичной цене порядка 300-500$. Хорошее решения когда нужно встроить с свою систему PC-совместимый управляющий компьютер. На фотографии ниже сравнение размеров стандартного COM-Express и mini size:

Теперь о нестандартных модулях на процессорах, в основном на ARM-архитектуре. Вот этого “добра” на выставке представлено много, очень много. Десятки, а может и сотни производителей крупных и не очень производят немыслимое количество SOM-систем, всевозможного размера и форм-фактора.   В основном это SOM -системы на процессорах ведущих игроков электронного рынка: Freescale, TI, ST, NXP и  другие.  И вот тут  мне бы как разработчику хотелось бы поделится своим  мнением: самая большая проблема использования данных систем в наших разработках, так это отсутствие взаимозаменяемости модулей между производителями. Иными словами если ты в свою разработку применил чей-то проприетарный модуль от какой либо компании, поставить аналогичный по характеристикам модуль другого производителя ты не сможешь – придется переделывать конструкцию твоей системы заново. И тут возможно несколько решений:

1. Сделать свой собственный SOM -модуль и если потребуется модернизировать его.
2. Встроить управляющую процессорную систему прямо на плату и не зависеть от сторонних производителей SOM -модулей.
3. Использовать стандартные SOM – системы, чтобы можно было выбирать тех или иных производителей  по  требуемым критериям для данной задачи.

Еще год назад, на прошлогодней выставке, я заметил первую попытку стандартизировать процессорные системы на ARM-процессорах. Этот стандарт называется SMARC и создали его специалисты компаний Kontron и Adlink, и первыми поддержали данное направление выпуском совместимых модулей. В этом году, что меня как разработчика очень порадовало – появились компании которые тоже выпустили свои модули в данном форм-факторе. Ниже фотографии работающих систем на SMARC-модулях и отдельные модули от различных производителей:

Поддержка единого стандарта для модулей на ARM процессорах меня как разработчика различных систем не может не радовать. Возможно, и мы когда-нибудь попробуем поддержать данный стандарт CMARC выпуском совместимого с ним модулем. Хочу отметить, что в данном форм-факторе стали появляться не только ARM-совместимые процессоры, но и x86 – совместимые. Так уже представлены и фирмой Kontron и Adlink модули на Intel Atom процессорах.

И еще об одном направлении  на  современном  рынке производства модулей хотелось бы остановить внимание. В свете появившихся примерно в 2012году SoC-систем на базе FPGA+ARM процессор от фирмы Xilinx и Altera, производители в массовом порядке стали выпускать на них готовые  встраиваемые модули. На выставке таких модулей также было представлено немало, ассортимент и разнонаправленность  их также впечатляет. К сожалению, пока никто из производителей не думает о стандартизации данных модулей, что нам бы – разработчикам принесло неоспоримую пользу.

Об ожидаемом, но..

Интел. Незадолго до выставки появилась информация о новой SoC-системе Quark, которая являясь x86 – совместимым процессором, хотя и работающим всего на 400Мгц, позиционируется как решение для встраиваемых систем. Был даже представлен мини- компьютер Edison на его основе, но ни самого компьютера ни как-нибудь рекламных продуктов по системе Quark мною замечено не было. Все представление данного продукта выразилось в бегающем паровозике управлял которым Quark, что бросилось в глаза так это наличие на нем радиатора, по некоторым данным процессор потребляет 2 ватта, что для встраиваемых решений немало. Выглядело это вот так.

Что конкретно заинтересовало, так это появившиеся на рынке серверные платы с множеством разъемов PCI-E X8.  Обычно таких слотов в материнских платах 2-3, а тут 6 или 10!!! В свое время я искал подобные платы для наших некоторых задач, но не нашел… Очень интересные решения от Supermicro…

Ну а теперь пара просто о интересных экспоната этой выставки. Китайский облачный сервер -простенько но со вкусом..

Гибкий LCD-дисплей, это уже готовая коммерческая технология. Пока не понятно для чего такой дисплей может нам пригодится, но все равно — интересно.

В заключении, хочу сказать что выставка очень понравилась, очень много интересной информации и примеров различных разработок — есть что посмотреть и чему поучиться.

выставка занимает более 5 павильонов и проводится в Nurnberg Messe

мы приехали туда втроём.
Артём Двинин(artem) и Павел Курочкин(pk)

и Александр Степанов (stepanov)

на выставке было выставлено множество плат с процессорами, периферийными компонентами, разными разъёмами и прочими embedded-примочками.

я для себя отметил следующий тренд: это SoC-решения. SoC — system on chip, система на одном кристалле.
как минимум четверо крупных участников представили свои новые чипы, в которых процессор объединён с программируемой логикой в одном чипе. Xilinx представил Zync, Altera — V поколение, Cypress — PSoC,
Actel (он же Microsemi) — SmartFusion.

Обо всём по порядку.

Xilinx Zync

Чипы этой серии уже производятся и доступны для широкого круга. цена за чип — не более 50 долларов при партии 1000 штук (модель уточню чуть позже). то есть довольно-таки неплохо, учитывая, что это не просто FPGA, но и ещё и довольно мощный процессор.

Что имеем: двухядерный процессор Cortex A9 с частотой 0.8-1 ГГц + FPGA различной ёмкости. тех. процесс — 28 нм. на этот Cortex устанавливается linux, имеется IDE для разработки FPGA, ну и т.п.

что порадовало? огромное количество всевозможных готовых плат на базе Zync. Их предлагают Trenz Electronic, ITR, PLDA.

учитывая тот факт, что микросхемы уже вовсю производятся, можно начинать разрабатывать на базе Zync и закладывать его в новые продукты.

Altera Family V

похоже, Altera пока проигрывает позиции своему основному конкуренту — Xilinx. пятое семейство имеет практически такую же начинку, что и Zync, но пока представлены только инженерные образцы. массовый выпуск планируется начать в мае. однако, уже готовы и платы на базе этих инженерных образцов.

например, SoCrates by EBV Electronik (www.ebv.com) — очень интересная платка

ну и такая:

что порадовало? был продемострирован отладчик (которого, по рассказам представителей Altera, нет у Xilinx), позволяющий отлаживать ARM+FPGA синхронно. называется он DS-5 и основная его «фишка» в том, что работу прошивки FPGA можно сопоставить с кодом, выполняемым в Cortex’е, даже по времени. это хорошо видно из описания и скриншота.

событие, генерируемое из FPGA, останавливает процессор в точке, соответствующей данному моменту времени. дальше можно следовать по шагам, просматривать регистры и т.п.

Actel (Microsemi) Smart Fusion

это тоже процессор + FPGA, только процессор чуть послабже, а именно — Cortex-M3. зато какой там FPGA!

в этом устройстве больше всего порадовала его цена — около 300 долларов за чип (не помню точно, за какой, но количество LE там около 50000) :)
Высокая цена обусловлена устройством FPGA — состояние каждой ячейки (LE) сохраняется во флеш и при включении инициализируется из этой флешки. включение происходит с молниеносной скоростью и не требует высокого тока включения (я правильно выражаюсь?).

данное предложение актуально для военных целей, авионики.

как устроен этот flash FPGA в подробностях, я пока не нашёл :(

офиц. ссылка

Cypress PSoC

помните те времена, когда в микроконтроллере было фиксированное количество i2c, spi, etc.. контроллеров и они были жёстко привязаны к определённым ножкам? так вот можете про них забыть. это — прошлый век :)

PSoC — это конструктор, где кирпичиками являются так называемые UDB (universal device block). для чипа, установленного на плате и подключенного к какой-то перефирии разработчик создаёт проект, в который добавляет нужные контроллеры из библиотеки компонентов. каждому добавленному компоненту назначаются ножки и базовый адрес (причём на выставке мне говорили, что идентификатором каждого компонента является строка, но я не верю ;) — проверю ). Один контроллер может занимать один или несколько UDB-блоков.

список компонентов, доступных в библиотеке, есть на сайте компании. важно отметить, что поведение любого компонента можно изменить: берём Verilog в руки и правим или создаём свой!

а! чуть не забыл про ложку дёгтя: этот самый PSoC creator работает только под windows :)

официальная ссылка

SATA + NAND

очень понравился чип, который интегрирует в себе SATA-контроллер и NAND-флеш. при этом чип имеет одинаковый footprint независимо от объёма и объём достигает 64 ГБ. встроенный контроллер берёт на себя заботы о bad-блоках и прочих орг. вопросах, а в системе этот чип виден как обычный sata-диск.
фото

сайт greenliant

Средства измерения

порадовал tektronix демонстрацией своего multi-domain осциллографа (может быть для кого-то это обыденный девайс, но для меня — новость :) ) он умеет записывать аналоговые, цифровые и радиочастотные процессы, происходящие, естественно, параллельно. 4 канала на аналог/цифру и 1 RF.
я на этот стенд зашёл просто из любопытства и мне показали маленькое шоу на тестовой плате, управляющей радиочастотой. управление производилось по SPI. чип, управляемый по SPI-шине, рулит напряжением, а оно уже частотой. и на осциллографе можно увидеть все эти процессы: декодированные SPI-посылки, радиочастотный спектр, уровень аналогового сигнала. и, главное, всё это можно записать для последующего анализа. и триггеры можно устанавливать по всем каналам! меня впечатлило.

а цена у этого девайса немалая =)
см. сюда

мониторинг i2c

также был представлен инструмент для мониторинга i2c-шины. небольшая USB-коробочка подключается к i2c и записывает всё, что происходит на шине. далее в окне программы можно увидеть всё — от коллизий, возникших на шине, до протокола обмена между устройствами. предусмотрен поиск и прочие удобные «крутилки». очень удобная вещь! и цена довольно гуманная — 300 долларов (плата + софт), особенно если учесть сколько времени мы потратили на отладку i2c-шины :) аналогичное решение предлагается и для SPI-шины.

надо брать!

Redundant switch

интересного «монстра» показала одна финская компания (http://www.flexibilis.com)

как бы вы думали, что это? :)

это система с резервированием каналов. образует гигабитную оптическую сеть и обеспечивает устойчивость при пропадании одного или нескольких линков.

подробнее можно почитать на родном сайте. там и схема есть, и объяснение.

заключение

было очень интересно. практически никакой попсы (в последнее время набили оскомину павильоны, забитые стендами операторов связи), только платки и железяки. приятно чувствовать себя в такой среде, как рыба в воде :)

я для себя взял многие идеи на вооружение и буду применять их в новых разработках. и, честно говоря, хотелось бы в следующем году выставиться на такой выставке. посмотрим, может быть и получится ;)

ну и без баварского пива не обошлось, конечно же. это было приятным продолжением нашего путешествия.

и в заключение скажу, что мог я, конечно, что-то не так записать или понять. поэтому проверяйте
информацию на официальных сайтах, пожалуйста.