近期發佈的Intel 45奈米Core(酷睿) 2 Duo處理器展現了提供更小尺寸、更強性能嵌入式應用的可能。這些應用現在需要適當的嵌入式架構來實現良好的速度和成本效益。基於成熟標準COM Express?的嵌入式電腦模組為實現更快的產品面世時間和更好的投資安全性提供了清晰的發展藍圖。
多核心處理器為嵌入式運算應用帶來巨大的性能優勢。這使得具有成本效益和緊湊平臺的SMP(對稱多重處理器)平臺和運行不同作業系統的二合一混合平臺的開發成為可能。現在，隨著全新45奈米製程雙核心處理器的到來預示著嵌入式運算解決方案邁向下一階段演進。相較於65奈米Intel Core2 Duo處理器，更低功耗的45奈米Intel Core2 Duo SP9300處理器可提供更快的核心速度，L2快取記憶體增加50%、前端匯流排頻率提升25%，OEM製造商正在尋找嵌入式運算架構以使他們在更小尺寸更具能源效率的系統設計中提供多核心性能。這不僅包括更緊湊尺寸和節省空間的現存各種平臺，而且也涵蓋了一系列以往受限於功耗和尺寸無法實現的新型裝置。例如，量測和醫療應用的嵌入式行動設備就需要優異的圖形處理性能且同時兼顧電池使用時間。功耗更低的45nm雙核心處理器，可以幫助這些應用滿足嚴格的EMC(電磁相容性)要求，使他們適應各自的市場。此外，提升的能源效率使得開發完全封閉式設計而無需風扇成為可能，這將進一步降低成本並提高MTBF(平均故障間隔時間)。
以嵌入式電腦模組為基礎的標準平臺
為降低成本和簡化實現流程，OEM廠商會尋找標準化嵌入式運算平臺。使用標準化板卡，但是問題在於標準板卡具有標準的佔位面積且外部介面連接器的位置也都相同。這意味著這類標準板卡對於具有外部介面且位置不斷變化的小尺寸裝置時缺乏足夠的彈性。此外，很多板卡需要90°垂直放置擴充卡的，這是降低裝置尺寸的最主要障礙。
自從外部介面連接器的位置可以藉由特定應用載板決定之後，小尺寸裝置市場因此更傾向使用嵌入式電腦模組供應。嵌入式電腦模組無需擔憂高度問題，因為模組是平行於主板卡的，因此問題只剩一個，即選擇哪種嵌入式電腦模組進行設計。
COM Express嵌入式電腦模組
COM Express（Computer-on-Module Express)標準是由PCI工業電腦製造商組(PICMG)主導的廠商無關型(非某種廠商專有的)規格，因此對很多新的應用來說，COM Express嵌入式電腦模組是一種理想選擇。COM Express標準最初由Intel和Kontron公司2004年發起，那時候命名為“ETXexpress”。2006年在PICMG的推動下，“ETXexpress”演變成為完整的嵌入式電腦模組標準——COM Express並沿用至今。現在，COM Express嵌入式電腦模組市場年複合成長率達20%。COM Express模組在設計中的優勢在於，該標準是第一個遵循真正獨立產業規格的電腦模組。因此，設計人員將大大受益於可擁有多個類型供應商的支援而不必擔心不同版本間的互通性問題。
從技術的觀點來看，COM Express定義了以PCI和PCI Express匯流排為基礎的嵌入式電腦模組，提供最新的介面，如：PCI Express(可支援第二代), PCI, PCI Express Graphic (PEG), SDVO (DVI), USB 2.0, SATA和Gb(兆位元)乙太網路等等。這些介面是經由COM Express規範的第一類定義和第二類定義(第二類定義提供兩個連接器：第一組連接器具備與type1相同的接腳定義圖，第二組連接器具備附加介面，如PCI、PEG(高階顯示卡介面))引腳插線和IDE提供。由於在所有的COM Express嵌入式電腦模組中都有相同的連接器物理位置，不管模組尺寸多大，COM Express提供了高度的投資安全保障，同時讓設計人員能夠發揮現有的知識，包括規格，經過驗證的設計指南和參考設計等。
COM Express提供小尺寸設計發展藍圖
當前的COM Express標準目前分為基本型(95 x 125 mm)和擴充型(155 x 110 mm)兩種外型尺寸。這即將被兩種更小架構擴展——microETXexpress (95mm x 95mm)和信用卡尺寸的nanoETXexpress (84 mm x 55 mm)，作為COM Express規格的延伸，這兩種小尺寸規格已經被提交到PICMG討論。因此，諸如PCIe、 USB 2.0、 SATA、GbE 等等應用需求，既定的PICMG小尺寸規格縮減尺寸有了清晰的藍圖。而且，microETXexpress和nanoETXexpress尺寸的嵌入式電腦模組已經開始供貨，例如：來自Kontron的microETXexpress-SP和nanoETXexpress-SP規格產品，以45nm為基礎的低功耗Intel Atom處理器。由於這些模組百分之百相容COM Express的佈局和引腳，設計師可以充份利用他們現有的COM Express設計經驗開始他們的設計，並立即將他們的產品推向市場。
首款以全新45nm Intel Core2 Duo處理器和GS45晶片組為基礎並採用ETXexpress?架構的COM Express嵌入式電腦模組來自Kontron。處理器範圍從高性能的2.26GHz Intel Core 2 Duo SP9300到1.2GHz超低電壓版Core 2 Duo SU9300，這些模組提供了增強的每瓦特性能以適應下世代嵌入式應用廣泛的需求。他們同樣提供內建的Intel動態管理技術(Intel AMT）4.0版遠端系統管理引擎。(Intel AMT是Intel vPro技術的元件。)為方便系統維護、降低使用者成本，這個引擎提供了增強的安全性和遠端系統管理功能，更高的系統可靠性。
Intel AMT 4.0允許系統管理員實現多種任務管理，比如不需在現場安裝新的作業系統或單獨遠端管理硬體。如果某一作業系統出現故障，管理員可在中央服務系統上透過網路進行：故障分析、更新修補、重系統等操作，過程僅需幾分鐘。經由Intel可信賴執行技術(Intel TXT)，主板卡內建可信賴平臺模組(TPM1.2)提供最新的軟體和資料保護。這些特性使得COM Express模組非常適用於分散式系統模組，可廣泛應用在鐵路、水電、交通指示燈、收費系統以及現金、自動販賣機、票務和博奕遊戲等領域。
使這些部署廣泛的應用成為可能乃由於COM Express優異的I/O彈性配置，包括5個PCI Express x1, 4個SerialATA介面, 1個IDE介面and 8個USB 2.0介面，還有Gb乙太網路。透過多工型PEG腳位輸出，SDVO和Display-Port為VGA和DVI顯示器輸出提供了額外的視訊訊號，SDTV和HDTV輸出和TV調諧器輸入大大簡化了系統圖形設計。系統同樣繼續支援非PCI-Express傳統元件，諸如經由PCI2.1介面的插卡。
切換到嵌入式電腦模組
從標準板級平臺切換到嵌入式電腦模組平臺時，針對特定應用的系統設計人員發現，他們沒有所需的硬體、BIOS、中介軟體、韌體設計。當選擇一個COM Express供應商，OEM廠商還應檢查這個供應商是否提供相對服務，從而減輕從全定制的公司內部設計切換到定制化的嵌入式電腦模組解決方案時遇到的各種挑戰。這點對從這點對COTS平臺轉變到以嵌入式電腦模組為基礎的半定制設計的“無生產部門”公司來說尤為重要。
Kontron可提供一站式的完整服務和全定制的嵌入式電腦模組的解決方案，可幫助OEM廠商實現不同的解決方案，並縮短他們成品的上市時間。Kontron的客戶可受益於現成的核心，可輕鬆地實現全定制主板卡。大量專案所需的這些板子，上面每個單顆元件都會產生巨大的整體成本，但經由全定制設計成本可得以減少。更小尺寸，更具成本效益的設計使得製造商獲得因經營規模的擴大而得到的成本效益。在關鍵時刻，略低的價格將刺激巨大的銷量增加。這個階段正逐步逼近，尤其是當你考慮所有因素的時候，還有“每個孩子一台電腦”解決方案的理想已經指日可待。
多核心處理器為嵌入式運算應用帶來巨大的性能優勢。這使得具有成本效益和緊湊平臺的SMP(對稱多重處理器)平臺和運行不同作業系統的二合一混合平臺的開發成為可能。現在，隨著全新45奈米製程雙核心處理器的到來預示著嵌入式運算解決方案邁向下一階段演進。相較於65奈米Intel Core2 Duo處理器，更低功耗的45奈米Intel Core2 Duo SP9300處理器可提供更快的核心速度，L2快取記憶體增加50%、前端匯流排頻率提升25%，OEM製造商正在尋找嵌入式運算架構以使他們在更小尺寸更具能源效率的系統設計中提供多核心性能。這不僅包括更緊湊尺寸和節省空間的現存各種平臺，而且也涵蓋了一系列以往受限於功耗和尺寸無法實現的新型裝置。例如，量測和醫療應用的嵌入式行動設備就需要優異的圖形處理性能且同時兼顧電池使用時間。功耗更低的45nm雙核心處理器，可以幫助這些應用滿足嚴格的EMC(電磁相容性)要求，使他們適應各自的市場。此外，提升的能源效率使得開發完全封閉式設計而無需風扇成為可能，這將進一步降低成本並提高MTBF(平均故障間隔時間)。
以嵌入式電腦模組為基礎的標準平臺
為降低成本和簡化實現流程，OEM廠商會尋找標準化嵌入式運算平臺。使用標準化板卡，但是問題在於標準板卡具有標準的佔位面積且外部介面連接器的位置也都相同。這意味著這類標準板卡對於具有外部介面且位置不斷變化的小尺寸裝置時缺乏足夠的彈性。此外，很多板卡需要90°垂直放置擴充卡的，這是降低裝置尺寸的最主要障礙。
自從外部介面連接器的位置可以藉由特定應用載板決定之後，小尺寸裝置市場因此更傾向使用嵌入式電腦模組供應。嵌入式電腦模組無需擔憂高度問題，因為模組是平行於主板卡的，因此問題只剩一個，即選擇哪種嵌入式電腦模組進行設計。
COM Express嵌入式電腦模組
COM Express（Computer-on-Module Express)標準是由PCI工業電腦製造商組(PICMG)主導的廠商無關型(非某種廠商專有的)規格，因此對很多新的應用來說，COM Express嵌入式電腦模組是一種理想選擇。COM Express標準最初由Intel和Kontron公司2004年發起，那時候命名為“ETXexpress”。2006年在PICMG的推動下，“ETXexpress”演變成為完整的嵌入式電腦模組標準——COM Express並沿用至今。現在，COM Express嵌入式電腦模組市場年複合成長率達20%。COM Express模組在設計中的優勢在於，該標準是第一個遵循真正獨立產業規格的電腦模組。因此，設計人員將大大受益於可擁有多個類型供應商的支援而不必擔心不同版本間的互通性問題。
從技術的觀點來看，COM Express定義了以PCI和PCI Express匯流排為基礎的嵌入式電腦模組，提供最新的介面，如：PCI Express(可支援第二代), PCI, PCI Express Graphic (PEG), SDVO (DVI), USB 2.0, SATA和Gb(兆位元)乙太網路等等。這些介面是經由COM Express規範的第一類定義和第二類定義(第二類定義提供兩個連接器：第一組連接器具備與type1相同的接腳定義圖，第二組連接器具備附加介面，如PCI、PEG(高階顯示卡介面))引腳插線和IDE提供。由於在所有的COM Express嵌入式電腦模組中都有相同的連接器物理位置，不管模組尺寸多大，COM Express提供了高度的投資安全保障，同時讓設計人員能夠發揮現有的知識，包括規格，經過驗證的設計指南和參考設計等。
COM Express提供小尺寸設計發展藍圖
當前的COM Express標準目前分為基本型(95 x 125 mm)和擴充型(155 x 110 mm)兩種外型尺寸。這即將被兩種更小架構擴展——microETXexpress (95mm x 95mm)和信用卡尺寸的nanoETXexpress (84 mm x 55 mm)，作為COM Express規格的延伸，這兩種小尺寸規格已經被提交到PICMG討論。因此，諸如PCIe、 USB 2.0、 SATA、GbE 等等應用需求，既定的PICMG小尺寸規格縮減尺寸有了清晰的藍圖。而且，microETXexpress和nanoETXexpress尺寸的嵌入式電腦模組已經開始供貨，例如：來自Kontron的microETXexpress-SP和nanoETXexpress-SP規格產品，以45nm為基礎的低功耗Intel Atom處理器。由於這些模組百分之百相容COM Express的佈局和引腳，設計師可以充份利用他們現有的COM Express設計經驗開始他們的設計，並立即將他們的產品推向市場。
首款以全新45nm Intel Core2 Duo處理器和GS45晶片組為基礎並採用ETXexpress?架構的COM Express嵌入式電腦模組來自Kontron。處理器範圍從高性能的2.26GHz Intel Core 2 Duo SP9300到1.2GHz超低電壓版Core 2 Duo SU9300，這些模組提供了增強的每瓦特性能以適應下世代嵌入式應用廣泛的需求。他們同樣提供內建的Intel動態管理技術(Intel AMT）4.0版遠端系統管理引擎。(Intel AMT是Intel vPro技術的元件。)為方便系統維護、降低使用者成本，這個引擎提供了增強的安全性和遠端系統管理功能，更高的系統可靠性。
Intel AMT 4.0允許系統管理員實現多種任務管理，比如不需在現場安裝新的作業系統或單獨遠端管理硬體。如果某一作業系統出現故障，管理員可在中央服務系統上透過網路進行：故障分析、更新修補、重系統等操作，過程僅需幾分鐘。經由Intel可信賴執行技術(Intel TXT)，主板卡內建可信賴平臺模組(TPM1.2)提供最新的軟體和資料保護。這些特性使得COM Express模組非常適用於分散式系統模組，可廣泛應用在鐵路、水電、交通指示燈、收費系統以及現金、自動販賣機、票務和博奕遊戲等領域。
使這些部署廣泛的應用成為可能乃由於COM Express優異的I/O彈性配置，包括5個PCI Express x1, 4個SerialATA介面, 1個IDE介面and 8個USB 2.0介面，還有Gb乙太網路。透過多工型PEG腳位輸出，SDVO和Display-Port為VGA和DVI顯示器輸出提供了額外的視訊訊號，SDTV和HDTV輸出和TV調諧器輸入大大簡化了系統圖形設計。系統同樣繼續支援非PCI-Express傳統元件，諸如經由PCI2.1介面的插卡。
切換到嵌入式電腦模組
從標準板級平臺切換到嵌入式電腦模組平臺時，針對特定應用的系統設計人員發現，他們沒有所需的硬體、BIOS、中介軟體、韌體設計。當選擇一個COM Express供應商，OEM廠商還應檢查這個供應商是否提供相對服務，從而減輕從全定制的公司內部設計切換到定制化的嵌入式電腦模組解決方案時遇到的各種挑戰。這點對從這點對COTS平臺轉變到以嵌入式電腦模組為基礎的半定制設計的“無生產部門”公司來說尤為重要。
Kontron可提供一站式的完整服務和全定制的嵌入式電腦模組的解決方案，可幫助OEM廠商實現不同的解決方案，並縮短他們成品的上市時間。Kontron的客戶可受益於現成的核心，可輕鬆地實現全定制主板卡。大量專案所需的這些板子，上面每個單顆元件都會產生巨大的整體成本，但經由全定制設計成本可得以減少。更小尺寸，更具成本效益的設計使得製造商獲得因經營規模的擴大而得到的成本效益。在關鍵時刻，略低的價格將刺激巨大的銷量增加。這個階段正逐步逼近，尤其是當你考慮所有因素的時候，還有“每個孩子一台電腦”解決方案的理想已經指日可待。
