L'architettura COM-HPC, spiegata

Lo standard PICMG dei Computer-on-Module per l'edge computing ad alte prestazioni: 800 pin, PCIe Gen4/Gen5 e memoria server-class. Estende COM Express, non lo sostituisce.

Perché COM-HPC: l'edge server non sta più in 440 pin

COM-HPC è lo standard aperto PICMG per una famiglia di Computer-on-Module ad alte prestazioni, pensato per la fascia più alta dell'edge computing industriale.

La ragione della nuova specifica è concreta: con la trasformazione digitale cresce la domanda di embedded ad alta banda, e i 440 pin di COM Express non bastano più per gli edge server — né è garantito che il suo connettore regga le generazioni PCIe oltre la Gen 3. COM-HPC risponde con una coppia di connettori da 400 pin (800 in totale) capaci di 32 GT/s, PCIe Gen4 e Gen5, fino a 65 lane PCIe e fino a 8 interfacce Ethernet KR da 25 Gbps.

Rilasciato ufficialmente nel primo trimestre 2021, COM-HPC estende il successo di COM Express senza sostituirlo: come in COM Express, il modulo richiede una carrier board compatibile per l'I/O e l'alimentazione. Supporta CPU fino a 150 W, fino a 8 DIMM full-size (1 TB), moduli FPGA e GPU come target PCIe, e anche CPU non x86 come gli ARM64.

Vista esplosa: la carrier board in basso, il modulo COM-HPC sopra, il dissipatore in cima — Come si monta, dal basso: la carrier board coi due connettori affiancati al centro, il modulo COM-HPC che ci si innesta sopra con processore e memoria, il dissipatore che chiude e porta fuori il calore. Sulla carrier stanno l'I/O e l'alimentazione — è la parte che progetti tu.

I due connettori COM-HPC, lato carrier e lato modulo, quotati: altezza 5 o 10 mm, lunghezza 68,62 mm, larghezza 8 mm — Il connettore, nelle sue due metà: 400 pin ciascuna, 68,62 mm di lunghezza e 8 mm di larghezza. L'altezza — 5 mm oppure 10 mm — decide la distanza fra modulo e carrier, e con essa lo spazio per la dissipazione. È il pezzo che porta i 32 GT/s che il connettore di COM Express non garantiva oltre la Gen 3.

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

Che cosa dice la specifica

Client e Server, voce per voce

Due tipi di modulo con pinout ottimizzati: le carrier non sono intercambiabili fra i due.3 voci

Client

Taglie A · B · C — fino a 251 W

Per i client embedded di fascia alta con uno o più display: ingresso fisso a 12 V o wide-range 8–20 V, CPU fino a 100 W in wide-range. Applicazioni: medicale, test & measurement, embedded rugged, trasporti.

Server

Taglie D · E — fino a 358 W

Per gli edge server headless: ingresso fisso 12 V, fino a 8 DIMM sul formato E, 64 lane PCIe Gen5, gestione IPMI/IPMB indipendente dalla CPU. Applicazioni: mission critical server, robotica, imaging medicale, guida autonoma.

Carrier board

Come in COM Express

Il modulo non vive da solo: I/O e alimentazione passano da una carrier progettata sull'applicazione, con pinout ottimizzato Client o Server e altezze di stack di 5 o 10 mm.

COM-HPC e COM Express, in tavola

Cosa cambia davvero fra i due standard PICMG, numeri alla mano.2 tavole

Il confronto

Dalla pagina tecnica: le differenze dichiarate.

	COM-HPC	COM Express
Pin modulo–carrier	800	max 440
Banda connettore	32 GT/s (≈3×)	PCIe Gen 3 (8 GT/s)
Memoria	8 DIMM full-size (1 TB) + 4 SO-DIMM	SO-DIMM
Potenza CPU	fino a 150 W	fino a ~80 W
Interfacce	65 PCIe · 8× 25G KR · USB 4.0	24–32 PCIe · GbE/10GbE · USB 3.x

Le taglie

Tre formati Client, due Server.

Taglia	Dimensioni	Tipo
A	95 × 120 mm	Client
B	120 × 120 mm	Client
C	160 × 120 mm	Client
D	160 × 160 mm	Server
E	200 × 160 mm	Server

Le interfacce di COM-HPC Server, COM-HPC Client e COM Express Type 6 a confronto in tre colonne — Le interfacce, colonna per colonna: il Server porta 65 lane PCIe e otto Ethernet KR da 25 Gb; il Client ne conta 49 e due, e in cambio prende MIPI-CSI per le camere, tre Digital Display Interface e l'audio SoundWire/I²S. A destra il Type 6 di COM Express, che dà la misura del salto: 24 lane PCIe e una Gigabit Ethernet.

Le cinque taglie COM-HPC in scala — Server E e D, Client C, B e A — con un modulo COM Express Basic come riferimento — Le cinque taglie in scala, e in basso il riferimento: un COM Express Basic da 125 × 95 mm. I due connettori — J1 e J2, le sagome tratteggiate — stanno in alto e in basso su tutte e cinque: a cambiare è quanta memoria ci sta intorno. Otto banchi full-size sulla Server E (200 × 160 mm), quattro sulla D, da due a uno sulle Client, che scendono fino ai 95 × 120 mm della taglia A.

Dove lavora COM-HPC

Dove serve calcolo server-class dentro un sistema embedded: imaging, robotica, edge industriale.

Trasporti e ferroviario

Bordo treno, segnalamento e veicoli.

Automazione industriale

Controllo di linea, celle robotizzate e HMI a bordo macchina.

mercati serviti

Aerospazio e difesa, trasporti e ferroviario, automazione industriale: applicazioni, referenze e qualifiche.

Tutti i mercati

La famiglia Computer-on-Module, dal low power al server-class.

COM ExpressIl calcolo come componente: tipi di pinout e quattro formati PICMG.SMARCIl modulo che viene dal mobile: ARM e x86 sotto i 6 watt.QsevenIl quadrato da 70 mm: 230 pin, 5 volt, la via di mezzo del low power.

La sede GOMA di Torino al tramonto: la pensilina rossa sull'ingresso, la facciata vetrata e l'insegna GOMA ELETTRONICA

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