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SMARC 2.1: Diese Vorteile bietet der neue COM-Standard der Industrie

Redakteur: Margit Kuther

SGeT, die Standards Group for Embedded Technologies, hat mit der Spezifikation 2.1 das SMARC-Modul um neue, zukunftsorientierte Funktionen und Schnittstellen erweitert – bei bestehender Abwärtskompatibilität.

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Im Vergleich: Die COM-Standards SMARC 2.0 vs. SMARC 2.1
Im Vergleich: Die COM-Standards SMARC 2.0 vs. SMARC 2.1
(Bild: SGeT / congatec)

Die Spezifikationserweiterung in SMARC 2.1 (Smart Mobility ARChitecture) sichert langfristig Investitionen in neue Computer on Modules (COMs). Gleichzeitig wurde auf die vollständige Abwärtskompatibilität mit der vorherigen Version geachtet. Das bedeutet, dass SMARC-2.1-Module rückwärtskompatibel zur Rev. 2.0 sind und SMARC-2.1-Module auch auf 2.0 Carriern betrieben werden können. Zu noch früheren SMARC-Standards besteht keine Kompatiblilität, denn bereits SMARC 2.0 war nicht zum Vorgänger SMARC 1.1 kompatibel, da beispielsweise ein Drittel der Pins verändert wurden.

Eine der wichtigsten Änderungen von SMARC 2.1 besteht darin, alternativ die SERDES-Signalisierung über die letzten beiden PCIe-Kanäle zu ermöglichen. Dies erlaubt zwei zusätzliche Ethernet-Ports, die etwa auch für Vision genutzt werden können, indem man GigE-Vision Kameras anschließt. Oder Hochgeschwindigkeitssensordaten, wie dies etwa von der Allianz der Automobilindustrie ASA vorgeschlagen wurde.

Unterstützt werden zudem PCIe-Clock-Request-Signale, über die sich nicht verwendete PCIe Lanes abschalten lassen, um Strom zu sparen, sowie nun 14 statt bisher 12 GPIOs (General Purpose Input/Output).

SMARC 2.1 folgt auch dem schnell wachsenden Trend der System-on-Chips ( SOCs) mit integrierten neuronalen Verarbeitungseinheiten (NPU) mit bis zu 4-CSI-MIPI-Kameraeingängen zur Überwachung, etwa in der Roboterchirurgie, der Forensik und intelligenten Verkehrssystemen. Desweiteren ist „die SMARC-2.1-Spezifikation ein wichtiger Schritt zur weiteren Etablierung der in Smartphones weit verbreiteten Kameratechnologie MIPI-CSI, die dank SMARC erstmals zum Standard einer Embedded-Computing-Spezifikation geworden ist“, erklärt Christian Eder, Director Marketing bei congatec und Editor des SMARC-Module-Teams der SGeT. Dank SMARC 2.1 sieht die SGeT zudem SMARC-Module als bevorzugten Standard für skalierbare, siliziumunabhängige AIoM-Lösungen (AI on Module) in dem Markt für Computer on Module (COM).

Die Änderungen von SMARC 2.0 auf SMARC 2.1 auf einen Blick

  • SERDES als alternative Funktion für PCIeC und PCIeD
  • Errata 1.1 Rev. 2 (09.02.2017) und aktualisierte Signaltabellen
  • Details zu eDP [0: 1] _HPD
  • Zusätzliche MDIO-Schnittstelle und zwei GPIOs
  • Aktualisierte Power Domains und Power Sequencing
  • Optionaler Feature Connector für eine 3. und 4. CSI-MIPI-Kamera (AIoM)

Martin Unverdorben, Chairman des SMARC-Module-Teams: „Das Standard-Development-Team (SDT) der SGET arbeitete mit Branchenexperten zusammen, um diesen führenden Standard für eingebettete Module für neueste RISC- und CISC-Mikroprozessortechnologien zu erweitern.“ Christian Eder ergänzt: „Wir haben nicht nur an den Funktionen gearbeitet, sondern auch an der Lesbarkeit und dem Layout der Spezifikation. Dadurch lassen sich Informationen leichter finden und helfen den Carrier-Board-Entwicklern für SMARC-Module beim Design-In“.

SMARC 2.1 ist eine offene Spezifikation. Dies soll dazu beitragen, den stark fragmentierten ARM-COM-Markt zu standardisieren. Denn fast 95% dieser meist siliziumspezifischen Pin-Belegungen anderer COM-Formfaktoren sind keine „Standards“, sie sind unzureichend oder nicht definiert, sehr proprietär und werden oft geändert. Martin Unverdorben fasst zusammen: „Endbenutzer können sich in diesem Dschungel an Definitionen schlecht zurechtfinden und werden den SMARC-Module-Standard Rev. 2.1 als eine der am besten definierten, detaillierten, siliziumunabhängigen, zukunftssicheren offenen Spezifikationen sicher begrüßen, Denn dies schützt die langfristigen Investitionen der Anwender von COM-Standards

Der komplette SMARC-Module-2.1-Standard steht auf der Seite der SGeT zum kostenfreien Download bereit.

Details zur SGeT

Die Spezifikation SMARC (Smart Mobility ARChitecture) wird von der 2012 gegründeten SGeT-Standardisierungsgruppe betreut. Die SGET e.V. ist ein eingetragener gemeinnütziger Verein für Technik, Wissenschaft und Bildung mit Sitz in München. Ziel des Vereins ist die Förderung von Wissenschaft, Technologie und Forschung zum Wohle der Gesellschaft und der Menschheit.

Unternehmen der Embedded-Computing-Branche sind eingeladen, sich in der SGET e.V. zu engagieren und ihre Ideen einzubringen. Neben Embedded-Computing-Herstellern auf Board- und Systemebene sind auch Chip- und Connector-Hersteller, Forschungs- und Bildungseinrichtungen sowie Embedded-Systemintegratoren, Softwareanbieter und industrielle Anwender herzlich willkommen.

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