Embedded-Module

Die Plattform-Lösung für den Embedded-Systems-Markt

| Autor / Redakteur: Wolfgang Heinz-Fischer * / Holger Heller

Der Embedded-Modulmarkt nimmt weiter an Bedeutung zu. Es gibt viele Gründe für den Anwender, mehr und mehr auf ein modulares Design zu setzen.

Ein wesentlicher Grund ist der hohe Kosten- und Zeitdruck bei neuen Entwicklungen und damit die Fokussierung auf die Kernkompetenzen. Der Prozessorkern ist in aller Regel auch eine „Common“-Technologie, die einfacher und günstiger zugekauft werden kann. Es gab in der Vergangenheit schon viele Argumente für den Einsatz eines Embedded-Moduls. Heute wird es aber zunehmend wichtiger, das gleiche Modul in unterschiedliche Geräte einzusetzen, so wie früher immer der gleiche Prozessor zum Einsatz kam. Dieser Plattform-Gedanke wird in realen Anwendungen wichtiger als die Möglichkeit, ein System skalieren zu können. Welche Punkte spielen bei der Auswahl der richtigen Plattform eine Rolle und was bietet der Embedded-Markt an?

Für den Einsatz einer modularen Lösung spricht viel: So wird die Technologie immer komplexer. Damit nehmen die Entwicklungszeiten und der Bedarf an Entwicklungsressourcen zu. Und genau das steht im Widerspruch zu den Marktanforderungen. Teilweise fehlen auch einfach die technischen Voraussetzungen, eine solche komplexe Technologie umzusetzen. In der x86-Welt wird seit vielen Jahren fast nur noch auf Module oder Standard-Boards gesetzt, eine Integration ist hier die absolute Ausnahme.

Der Einsatz eines Moduls mit komplexen Technologien, wie beispielsweise einem Freescale QorIQ-Prozessor mit 1,2 GHz Taktung und DDR3 Speicher erfordert einen Lagenaufbau mit Microvia und mindestens 10 oder 12 Lagen. Würde der Prozessor integriert, müsste das gesamte Applikationsboard diesen Lagenaufbau haben.

Lagenaufbau durch Moduleinsatz verringern

Die oft ins Feld geführten Zusatzkosten für die Stecker des Moduls rechnen sich bei einer normalen Anwendung allein aus den Einsparungen an Lagen für das Applikationsboard. Bei einer Leiterplatte mit den Abmessungen von 175 mm x 120 mm und zwölf Lagen liegt der durchschnittliche Preis bei etwa 20 bis 25 Euro bei mittleren Stückzahlen. Durch den Einsatz eines Moduls kann der Lagenaufbau auf acht oder weniger Lagen reduziert werden.

Bei acht Lagen liegt der Leiterplattenpreis bei etwa 15 bis 20 Euro bei gleichen Stückzahlen. Der Gegensteckersatz für ein TQ-Modul mit QorIQ-Prozessor liegt bei circa 5 bis 6 Euro in höheren Stückzahlen, also entstehen durch den Einsatz eines Moduls keine zusätzlichen Materialkosten.

Daneben gelten natürlich alle bekannten Argumente für den Einsatz eines Moduls. Eine deutliche Zeitersparnis für den Anwender in der Entwicklung wird dadurch erreicht, dass das Prozessor-Modul als fertige Hardware bereits vorliegt. Da das Applikationsboard wesentlich einfacher im Aufbau ist, kann es entsprechend schneller entwickelt und später produziert werden. Die Software-Entwicklung kann umgehend beginnen, da die Referenzplattform ja bereits vorliegt, meist schon mit den entsprechenden BSPs und Treibern. So können erste Performancetests bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt beginnen.

Weniger Risiko und rechtzeitige Fertigstellung für mehr Markterfolg

Ein klarer Vorteil für den Anwender: die „Time-to-Market“ wird erheblich verkürzt. Ganz entscheidend ist aber auch die Risiko-Minimierung. Und Risiko bedeutet Zeit und Kosten. Da das Design für das Applikationsboard wesentlich einfacher ist, ist das Risiko für ein eventuelles Redesign deutlich geringer. Ein Redesign fällt im Laufe des Lebenszyklus im Allgemeinen nur für das Embedded Modul an. Weniger Risiko und eine rechtzeitige Fertigstellung einer Entwicklung können ganz entscheidend zum Markterfolg eines Produktes beitragen.

Ergänzendes zum Thema
 
Der Elektronik-Dienstleister TQ-Group

Aber auch bei weniger komplexen Designs kann ein modularer Ansatz Vorteile bringen. Die meisten Argumente von komplexen Designs gelten hier analog. Und die Vielzahl an Modulanbietern mit ARM9- und ARM11-Modulen, bei denen die Komplexität sicher nicht mit einem QorIQ-Design zu vergleichen ist, zeigt, dass ein Marktbedarf vorhanden ist.

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