PC/104- und EPIC-express

Alter SBC-Standard bald mit neuem Gesicht

11.01.2007 | Redakteur: Ines Näther

Der Single-Board-Computer EPIC/PM von Kontron bietet volle PC/104-Plus-Funktionalität sowohl mit PCI- als auch ISA-Bus.

Für den Stackable-SBC-Formfaktor PC/104 fehlt ein eindeutiger Evolutionspfad für PCI-Express. Es laufen Bemühungen, zu einem vom PC/104-Konsortium abgesegneten Standard zu kommen. Martin Bodenschatz, Kontron, erwartet, dass 2007 die Spezifikation veröffentlicht wird.

Mit der Durchsetzung von PCI-Express wittert die PC/104-Gemeinschaft jetzt den erwarteten sicheren Schritt in die nächste Generation, aber mit den gleichen Vorteilen des Vorgängers: Die verringerte Anzahl an Leiterbahnen – 32 bei PCI zu gegebenenfalls nur einer zweibahnigen PCIx1 Lane auf den Erweiterungsbaugruppen – schafft enorm Platz und ist für die Entwicklung ähnlich kleiner und kompakter Erweiterungs-Baugruppen im Stapelprinzip ideal. „Das etablierte Konzept von PC/104 könnte folglich ein vollkommen neues Revival bekommen – einhergehend mit den ULV-High-end Prozessoren, die sich lüfterlos betreiben lassen und in zunehmend kleineren Prozessor-Footprints gefertigt werden, sodass wiederum auch kleinste CPU-Board-Formfaktoren im Ultra-Low-Voltage-Bereich möglich werden“, schätzt Martin Bodenschatz, Product Marketing Manager bei Kontron.

Zwei Konzepte

Diesen Chancen nachgehend sind derzeit zwei Konzepte von Mitgliedern des Konsortiums in Umlauf: Ein Standard-Entwurf von mehreren amerikanischen Unternehmen für EPIC-express, der bereits zur Standardisierung im Konsortium eingereicht wurde, sowie ein Entwurf für PC/104-express, der von einigen europäischen Firmen jüngst vorstellt wurde und ebenfalls zur Standardisierung eingereicht werden soll.

„Beide Konzepte ergeben zusammen jedoch noch kein rundes Bild“, gibt Martin Bodenschatz zu bedenken. Denn während der EPIC-express-Entwurf eine Erweiterungs-Baugruppe vorsieht und viele Funktionen auf dem EPIC-Motherboard bereits vorintegriert hat, geht der Entwurf für PC/104-express von der Option aus, weiterhin mehrere Erweiterungs-Baugruppen übereinander stecken zu können.

Ungewisser Ausgang

Beide Spezifikationen passen somit nicht zusammen – und das macht den Standardisierungs-Prozess nicht leicht. Geht es doch am Ende darum, beide Lösungsansätze unter einen Hut zu bekommen. „Denn auch in der Folge-Generation des PC/104 soll ein einheitlicher mechanischer und elektrischer Ansatz gegeben sein“, erklärt Martin Bodenschatz. Anbieter und Anwender müsse weiterhin Sicherheit in der Angebotsentwicklung und Auswahl erhalten. „Was am Ende dabei raus kommt, ist jetzt noch nicht gewiss“, so der Experte.

Ohne faulen Kompromiss

Seiner Meinung nach würde es dem Evolutionspfad von PC/104 bzw. PC/104-plus zu PC/104-express gut tun, wenn die Stapelbarkeit erhalten bliebe, denn dies ist neben dem kleinen Footprint einer der größten Vorteile des Formfaktors. Jedoch würde sich ohne korrespondierende EPIC-Motherboards der Standard zweiteilen, was keinem Lager einen Vorteil bringe. Aus diesem Grund, fordert Martin Bodenschatz, müsse eine Einigung gefunden werden, um eine offizielle Spezifikation für beide Standards zu definieren, die keinen faulen Kompromiss zwischen beiden Positionen darstelle, sondern einen echten Migrationspfad für die I/O-Hersteller und Anwender von PC/104.

Würde es beispielsweise mit der neuen Spezifikation gelingen, ein voll SMT-fähiges Konzept für PC/104-express umzusetzen – und damit das Kapitel Pressfit vollends zu streichen sowie diese Steckverbinder dann auch für EPIC zu verwenden -, würden zwar beide Lager der voranlaufenden CPU-Board-Hersteller das Design vollständig umstellen müssen. „Es gäbe dann einen Standard, der das Zeitalter von PC/104 neu beginnen lassen könnte“, meint der Produktmanager und vergleicht diesen Schritt mit ETX zu ETXexpress (respektive COM Express nach PICMG Nomenklatur), bei denen auch keine Zwischenschritte definiert wurden. Gleiches gilt auch für PCIMG 1.x zu PICMG 2.x zu PICMG 3.x usw.

Zeit für ein neues Konzept

„Warum also nicht einfach einmal alle alten Zöpfe abschneiden und mit dem großen Erfahrungsschatz aller Konsortiumsmitglieder ein vollkommen neues Stackable-SPC-Konzept entwickeln?“, fragt Martin Bodenschatz und begründet: „Für bisherige I/O-Board Hersteller würde eine solche Lösung keine Nachteile bringen, denn selbst ISA-basierte Erweiterungen sind über entsprechende Bridges möglich. Damit würde sich PC/104 für ISA, PCI und PCI-Express eignen und damit das Thema Langzeitverfügbarkeit für Embedded-Computer-Technologie in bislang noch einmaliger Form unterstreichen.“ Interessant ist das entstehende neue PC/104 aber auch, wenn man es völlig unvoreingenommen betrachtet: Der kleinste SBC-Standard würde neu geboren und auch für neueste Instant-Entwicklungen mit fertigen CPU- und Erweiterungsboards auf kleinstem Raum interessant.

EPIC-Board für Standard PC/104 I/O-Baugruppen

Kontron gibt Gas und stellt den Single-Board-Computer (SBC) EPIC/PM zur Embedded World 2007 als zweites Board des vom PC/104-Konsortium offiziell bestätigten EPIC-Standards vor. Es basiert auf dem 90 nm Intel-Pentium-M-Prozessor 745 mit 1,8 GHz und 2 MB L2 Cache, und bietet volle PC/104-Plus-Funktionalität mit PCI- und ISA-Bus. Vorteil dieses Prozessors: Die höhere Geschwindigkeit führt nicht zu einer erhöhten Leistungsaufnahme.

Das Board hat ein einheitliches physikalisches Konzept für alle relevanten internen und externen Anschlüsse, was die Skalierbarkeit der Performance erleichtert, da die Mechanik des Gehäuses nicht verändert werden muss. Auf der Frontseite sind das eine serielle, vier USB 2.0-und zwei 10/100 BaseT-Ethernet-Schnittstellen sowie Tastatur, Maus, CRT, 5.1 Sound und LPT – die kostengünstig in einem Block bestückt werden. Auch ein Compact-Flash-Sockel ist frontseitig ausgeführt und weitere Schnittstellen gibt es nach Bedarf. Der Arbeitsspeicher ist bis zu 2x 1GByte DDR-RAM-SODIMM ausbaubar.

Für CRT- und LVDS-LCD-Support sorgt die im Chipsatz integrierte Intel-Extreme-Graphics-2-Engine (bis 2×32 MByte Graphikspeicher) – dies erlaubt Dual-Independant-Flachdisplay-Betrieb. DVO-Support und -Schnittstelle werden ebenfalls geboten. Das LVDS-Interface ist über die universelle Schnittstelle JILI umgesetzt. Hinzu kommen noch Watchdog, Echtzeituhr, LAN- und DarkBoot. Im 2. Quartal 2007 soll das EPIC/PM in Serie lieferbar sein.

Martin Bodenschatz, Product Marketing Manager, Kontron:

„Solange das Konsortium noch keine Entscheidung zu PCI-Express für PC/104 und EPIC getroffen hat, wird Kontron keine Alternative vorstellen. Wir beschränken uns als einer der weltweit führenden PC/104-plus CPU-Board-Lieferanten auf unsere Executive-Funktion im Technical-Committee des Konsortiums und werden hier die Standardisierung möglichst rasch vorantreiben. Die Stellungnahme zu den aktuellen Entwicklungen soll deshalb keine Wertung des einen oder anderen Konzepts darstellen, sondern nach innen und außen wirken – zum Nutzen des Kunden und der I/O-Partner. Wird dann eine für alle passende Lösung verabschiedet, will Kontron mit PC/104- und EPIC-express durchstarten. Bis dahin bauen wir die Baugruppen nach bisherigem Standard aus. Deshalb stellen wir jetzt ein neues EPIC-PM-Board vor, das seit dem Launch von Dual-Core mit seinem Preis/Leistungs-Verhältnis ideal in PC/104-plus-Applikationen passt und Marktpotenzial eröffnen wird. Mit dem späten Launch dieses Intel-Pentium M-Designs unterstreicht Kontron auch die Marktstellung von PC/104 und EPIC als Low-Price/High-Volume Lösung, die nicht zwingend stets mit höchster Perfomance glänzen muss, sondern zuverlässige Lösungen für viele gängige Standard-Applikationen liefert.“

Kontron AG, Tel. +49(0)8165 77777

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