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佩特科技教你如何区别与选择嵌入式产品中的ARM核心板

2021-12-22 16:51:38 广州佩特电子科技有限公司 已读

随着半导体行业的高速发展,高端ARM(Cortex-A系列)处理器迎来高速发展期。Cortex-A系列ARM处理器应用时往往需要搭载Android、Ubuntu、OpenWrt等操作系统,涉及BootLoader、内核kernel、文件系统及驱动的开发与调试,因此其开发难度也相应较大。为了加快项目进度、节省成本,集成度高、快发便利的ARM核心板在嵌入式产品中得到越来越广泛的应用。佩特科技是广州地区知名的嵌入式方案研发公司,产品涉及工控主板、嵌入式准系统、工业整机和工业平板电脑等,在交通、金融、医疗、军工等多个领域实现了应用拓展。佩特科技不仅研发技术先进,批量出货能力强大,也提供嵌入式芯片方案定制,本文佩特科技将介绍ARM核心板的区分方法及选择依据。


首先是在形态及外观上,最明显的区别就是其连接器的不同。目前常见的核心板连接形式有三类:排针连接器、邮票孔、板对板(也称B2B)。


排针连接器为早期核心板形态,最早可追溯到2002年,2012年之后便退出主流。此类核心板的四周或两边常见有2.54或1.27mm的排针/排母,以插拔的方式与底板对接。优点是连接器成本低,缺点是量产不便、排针与排母不同品牌质量差异大、多次插拔容易出现接触不良、体积大,目前已很少应用。


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邮票孔连接器形态是在核心板四周延伸半圆敷铜焊盘,以贴片形式与底板连接。优点是最大程度降低连接器成本、焊接牢固抗震性强,缺点是不易拆卸、无法单独维修。目前在市面上还能经常看到邮票孔ARM核心板的身影。


核心板采用板对板连接器是在2013年之后逐渐出现的形态,至今仍是主流连接形式。它体积小、可贴片、可靠性高,解决了以往其他连接器形式的可靠性、测试、维修、生产等工艺问题。由于是高精密器件且表面镀金,板对板连接器的主要缺点就是成本较高。


从处理器性能上讲,ARM核心板也可以大致分为几档。像ARM9、Cortex-A7核心的主要是应用于数据采集、数据网关,可实现图形图像显示,一般不具备3D加速。中端核心板一般是A9、A35处理器架构图,可用于复杂图形图像处理、大数据量运算,具备H.265编解码能力,拥有3D加速能力。A53、A72核心的核心板一般归纳为高端档,在对CPU、GPU乃至NPU运算能力要求高时需要考虑使用此类核心板。当然,以上的分类方法过于粗略,处理器的性能跟芯片的制程工艺、核心数、主频、浮点运算能力等息息相关。在项目开展之前,也建议广大用户先咨询核心板厂家寻求方案或基于评估板(厂商提供的测试套件)对性能进行预估,避免走弯路。


从应用环境上看,主要可以将核心板分为商业级、宽温级、工业级、车规级。其中商业级产品工作温度定义为0~+70℃,工业级定义为-40~+85℃。工作最低温度在-10、-20、-30度左右的被称为宽温级,这是个通俗的叫法,也被称为加强商业级或准工业级。一般来讲,应用到严格的工业场合的一定要选择工业级核心板。室内应用且对成本有要求,可以根据实际情况评测宽温级产品可否满足需求,这将显著降低产品成本。


从特殊功能上分,有集成NPU单元的AI核心板,有多千兆网的网络专用核心板,有多显示接口的多媒体核心板等等。


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