Das GigaSOM gS01 ist ein kompaktes System-on-Module, das Unternehmen zur eigenen IIoT-Lösung verhelfen soll.

Bild: Arrow

Produktionsdesign und Entwicklungskit Arrow und Exor entwickeln IoT-Edge-Plattform

12.05.2020

Ein neues CPU/FPGA-Board soll Energieeffizienz in die Smart Factory bringen. Hierfür unterstützt es zeitgesteuerte Berechnung, Netzwerkbetrieb und Echtzeit-IoT. Entwickelt haben es Arrow und Exor.

Das GigaSOM gS01 umfasst ein komplettes Produktionsdesign und Entwicklungskit mit einem leistungsstarken System-on-Module (SOM) für IoT-Edge-Anwendungen. Das SOM vereint dabei die Leistung und Effizienz der Intel-Atom-E3900-Prozessorserie mit der Flexibilität des Intel-Cyclone-10-GX-FPGAs, das über eine Breitband-Dual-Lane-PCIe-Schnittstelle angeschlossen ist.

Das neue Board soll den für die Verarbeitung synchronisierter und Echtzeit-Anwendungen notwendigen Determinismus in Smart Factories liefern. Hierzu verfügt es über die Time-Coordinated-Computing-Technologie (TCC-Technologie) von Intel in der CPU, unterstützt IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking (TSN) im FPGA-Referenzdesign und ist mit einem Echtzeit-IoT-Stack ausgerüstet. Das Board kann mehrere Geräte wie Industrie-PCs, HMI-Controller und SPS-Geräte in einem einzigen Modul integrieren.

IoT-Daten einfach sammeln und verwalten

Dadurch dass das GigaSOM Simple-MQTT- und OPC-UA-Protokolle unterstützt, können sich Anwender ganz einfach mit Corvina Cloud verbinden – der Sensor-to-Cloud-Plattform von Exor –, um Maschinen-IoT-Daten zu sammeln und industrielle Anlagen zu verwalten. Corvina Cloud bietet Ressourcen wie Maschinenmodell-Instanzen auf SaaS-Basis und verfügt über verschiedene Funktionen, mit deren Hilfe sich visuelle Trends und Analyseanwendungen entwickeln lassen.

Mit der Intel-Atom-E3900-CPU-Serie liefert das Board eine hohe Leistung pro Watt. Darüber hinaus passt die Intel-SpeedStep-Technologie die Betriebsspannung und -frequenz dynamisch an, um die Effizienz unter jeder CPU-Last zu optimieren.

Zahlreiche Schnittstellen

Anwender sollen auch von umfangreichen Grafik-Features profitieren. Dazu zählen Intel HD Graphics 500, DirectX und OpenGL Support, Intel Clear Video HD Technology. Auch die verfügbaren DisplayPort-, eDP-, HDMI- und MIPI-DSI-Ausgänge sind zu nennen, über die sich bis zu drei Bildschirme anschließen lassen.

Das Board verfügt darüber hinaus über mehrere High-Speed-Schnittstellen, unter anderem zwei USB-2.0-, zwei USB-3.0- und zwei SATA3-Anschlüsse sowie Gigabit, Ethernet, PCIe, sechs 10-Gbit-FPGA-Transceiver und 34 LVDS-Paare. Darüber hinaus stehen SMBus- sowie mehrere I2C-, CAN- und SPI-Anschlüsse zur Verfügung. Sowohl der Mikroprozessor als auch das FPGA bieten diverse GPIO-Kontakte.

Vier Konfigurationen möglich

Das gS01 SOM ist in vier Konfigurationen erhältlich. Entwickler haben die Wahl zwischen einem E3930-Prozessor mit oder ohne Cyclone-10-GX-FPGA mit 85.000 Logikschaltelementen und einem E3940-Prozessor mit oder ohne Cyclone-10-GX mit 220.000 Logikschaltelementen. Verfügbare Speicheroptionen sind unter anderem 4 oder 8 GB DDR RAM, 32 oder 64 GB Flash-Disk und 64 KB FRAM.

Das Modul hat ein 4,9 mm dickes Profil und ist 81,6 mm x 54 mm groß, was die Herstellung von schlanken, kompakten Produkten begünstigt. Das FPGA und die CPU wurden direkt auf die Platine gelötet, um die Zuverlässigkeit und Stabilität zu maximieren. Damit eignet sich das Modul für den Dauerbetrieb und den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen bei Temperaturen zwischen -40 und 85 °C.

Sowohl das Evaluierungskit als auch das Referenzdesign sind ab sofort bei Arrow erhältlich.

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