L'architettura COM Express, spiegata

Lo standard PICMG dei Computer-on-Module: CPU, RAM e chipset su un modulo standard, l'I/O sulla carrier board che disegni tu. Qui trovi i tipi di pinout, i quattro formati e da dove parte il catalogo.

Cos'è un Computer-on-Module: il calcolo diventa componente

Un Computer-on-Module è un modulo con tutto ciò che serve a un computer avviabile — CPU, RAM, chipset — impacchettato come un super-componente: per l'I/O e l'alimentazione serve una carrier board.

I moduli si installano su schede carrier progettate sull'applicazione, con i connettori utili, gli slot di I/O e gli eventuali controller aggiuntivi. Come i circuiti integrati, i COM lasciano all'OEM piena libertà sui requisiti di forma e funzione, con tempi di sviluppo e costi ridotti: il core di calcolo è standard, scalabile e multivendor, e si aggiorna senza riprogettare il sistema.

COM Express è lo standard aperto dei Computer-on-Module rilasciato dal PICMG nel 2005, pensato per accompagnare la transizione dalle interfacce parallele (PCI, ATA parallela) a quelle seriali (PCI Express, Serial ATA). Definisce i "Type" — configurazioni di pinout su uno o due connettori da 220 pin — e quattro formati di modulo, compatibili all'interno di ogni Type.

I quattro formati COM Express in scala: Mini 55×84, Compact 95×95, Basic 95×125, Extended 110×155 mm
I quattro formati in scala, coi connettori sul bordo lungo: il Mini ne porta uno solo (è il Type 10, file A-B), gli altri tre ne portano due. Il Type resta compatibile fra i formati — cambia la superficie per processore, memoria e dissipazione, non il pinout.

Il servizio: sistemi SWaP su base COM Come lavora l'ufficio tecnico

Che cosa dice la specifica

I quattro formati, voce per voce

Stessa logica, ingombri diversi: il Type resta compatibile, cambia la superficie disponibile.
4 voci

Mini

55 × 84 mm

Il più compatto della famiglia, tipicamente con pinout Type 10 su un solo connettore: per i sistemi portatili e a basso consumo.

Compact

95 × 95 mm

Il quadrato che bilancia ingombro e interfacce: copre gran parte delle applicazioni embedded di fascia media.

Basic

95 × 125 mm

Il formato di riferimento per i Type 6 e Type 7: processori più potenti, più memoria, il grosso del catalogo.

Extended

110 × 155 mm

La superficie massima della specifica, per le configurazioni server-class che precedono il passaggio a COM-HPC.

Tipi e famiglie, in tavola

Il Type dice quali interfacce escono dai connettori; la famiglia COM giusta dipende da potenza e I/O richiesti.
2 tavole

I tipi di pinout più usati

Dalla tavola della specifica: interfacce massime per Type.

TypeConnettoriPCI ExpressLANDisplayNote
Type 2A-B C-Dfino a 221VGA · LVDS · PEG/SDVOPCI 32 bit e IDE: l'eredità parallela
Type 6A-B C-Dfino a 241LVDS/eDP · PEG · 3× DDIil mainstream: USB 3.0, 2 COM, CAN opzionale
Type 7A-B C-Dfino a 245orientato server (headless)il più recente: edge server, USB 3.0
Type 10A-Bfino a 41LVDS/eDP · 1× DDIil Mini: 2 COM, USB 3.0, CAN opzionale

Le famiglie COM a confronto

SMARC, Qseven e COM Express si dividono il campo per potenza e I/O.

SMARCQsevenCOM Express
ArchitetturaARM & SoCx86x86
TDP tipico2 W12 W50 W
Connettoreedge 314 pin (MXM3)edge 230 pin (MXM2)1–2 × 220 pin
Alimentazione1,5–5 V5 V4–18 V
Formati82×50 · 82×80 mm70×70 · 70×40 mmda 84×55 a 155×110 mm
Mappa del pinout Type 6: le file A-B in basso, le file C-D in alto, interfaccia per interfaccia
Che cosa esce dai connettori nel Type 6, il mainstream: in basso le file A-B con GbE, quattro SATA, otto USB 2.0, sei PCIe x1, audio e le due LVDS; in alto le file C-D con USB 3.0, i tre Digital Display Interface e la PCIe x16 per la grafica. Sono le stesse quattro file del Type 2, dove al loro posto stavano il bus PCI parallelo e la PATA IDE.
Mappa del pinout Type 7: al posto dei Digital Display Interface quattro canali 10 Gigabit Ethernet
Lo stesso disegno nel Type 7, la variante da edge server: in giallo le linee riassegnate — dove il Type 6 aveva i tre Digital Display Interface passano quattro canali 10 Gigabit Ethernet, la LVDS Channel B (barrata) diventa NC-SI per la gestione fuori banda e l'LPC diventa eSPI. È il confronto che spiega il Type meglio di una tabella: il connettore è lo stesso, cambia che cosa ci passa dentro.
ADLINK COM-HPC-ALT

Computer-on-Module (COM)

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