ECC 2019 Wer ARM sagt, muss auch SoM sagen · 2019. 9. 2. · VAR-SOM-MX8 VAR-SOM-MX8X NXP i.MX8X...
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ECC 2019 Wer ARM sagt, muss auch SoM sagen
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ECC 2019
Wer ARM sagt, muss auch SoM sagen
ECC 2019 | 03.09.2019 | 2
Projektbeispiel: Klimaschrank Steuerung
• 2014: Start Entwicklung
• Eckdaten:
• x86 Architektur / 1GHz CPU
• WinCE 6.0 / EtherCAT
• 2017: Umstellung auf HTML-
Visualisierung
Weiss Umwelttechnik
Steuerung von Klimaschränken
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ProjektübersichtWeiss Umwelttechnik: Steuerung + Webvisualisierung
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Projektbeispiel: Klimaschrank Steuerung
• 2018: CPU Load wird immer grösser
• Systeminstabilitäten
• Lange Ladezeiten
• 2019: Redesign mit schnellerer CPU
geht in Serie
• Kosten: > 100’000 CHF für Redesign
und Qualifizierung
Warum war das nötig?
Weiss Umwelttechnik
Steuerung von Klimaschränken
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Vorstellung der Referenten
Jürgen Haigis
• Entwicklungsleiter bei der
Grossenbacher Systeme AG
• > 10 Jahre Projektleiter Erfahrung
• Geräte / Systeme: ME/EE/FW/SW/UI
• IPMA C Projektleiter
• VZPM Assessor
• Dipl. Ing. SW (NDS)
• Mehrere Jahre Erfahrung als SW Entw.
Markus Steidl
• Managing Direktor Sales & Marketing
(DACH) bei der Variscite GmbH
• Dipl. Wirtschaftsingenieur
• Staatl. gepr. Techniker
Nachrichtentechnik
• 6 Jahre bei Grossenbacher
• 1 Jahr bei Variscite
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Die Amalthea Gruppe:Grossenbacher ist ein Teil davon!
Strategic Sourcing
Procurement
elfab electronicsAG
Schweiz
Digital Signage
Controls & Displays
Medical Electronics
Engineering &
Electronic Manufacturing
Grossenbacher Systeme
GmbH / AG
Deutschland / Schweiz
comtac AG
Schweiz
IOT Solutions
Engineering
Electronic Manufacturing
AmaltheaElectronics CZ
s.r.o.
Tschechien
elfabAG / SA / GmbH
Deutschland / Schweiz
Electronic Manufacturing
➢ Key Figures:
▪ Established: 2003
▪ Target Markets: Embedded products
▪ Employees: > 100
▪ Customer base: Over 3500 customers WW
▪ Production: Internal production facilities with a total capacity of >2500Ku/yr
▪ Sales : Over 800K units/year; Steady 40-50% YoY growth
Variscite is a leading System-on-Modules designer and manufacturer
7VARISCITE PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL
Leading System-on-ModuleDesign and Manufacturer
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Projektbeispiel: Klimaschrank Steuerung
• Kosten: >100’000 CHF für Redesign
und Qualifizierung
• Warum war das nötig?
• X86 - Single Board Design
• vom Kunden gefordert
• Neuer Kundenwunsch:
• Gestecktes CPU Modul
• Mehr Rechenleistung in 4 Jahren
Weiss Umwelttechnik
Steuerung von Klimaschränken
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SoM vs. Single-Board Design
Single Board Design
Vorteile
• HK optimiert (SV / Kühlung)
• Technologie optimiert
• Platz optimiert
Nachteile
• Grosser 6- bis 8-Lagen Print
• Testbarkeit
• SW / BSP muss selbst erstellt werden
SoM (System on Module)
Vorteile
• Mehrlagen-Print am richtigen Ort
• Testbarkeit, Skalierbarkeit
• Gleichteile / Einkauf optimiert
• SW / BSP ist Teil des Moduls
Nachteile
• Athlet im Rollstuhl
• Pseudo-Skalierbarkeit
The solution SoM: System-On-Module
9/2/2019
NAND Flash(Back side)
Wi-Fi / Bluetooth
Gigabit Lan
RAM(1066MHz DDR3)
Resistive Touch controller
Audio Codec
Processor eMMC
VARISCITE PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL
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SoM vs. Single-Board Design
• Im Jahr 2005:
• Single Board Design lohnt ab ca.
1000 Stück / Jahr
• Im Jahr 2019:
• Single Board Design lohnt ab ca.
10’000 Stück / Jahr
• Gründe:
• Kleinere Margen auf Seite Lieferant
• Grösserer SW Aufwand
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Herausforderung Skalierbarkeit
Skalierbarkeit: Was ist damit gemeint?
• Ein Gerät mit unterschiedliche
Applikationen / Ausbaustufen
• Es gibt einen Trägerprint
• Je nach Performanceanforderung
der Applikation wird ein mehr oder
weniger leistungsfähiges CPU-Modul
eingesetzt
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Herausforderung Skalierbarkeit
Zu beachten:
• Leistungsaufnahme: Die SV muss
entsprechend ausgelegt werden
• z.B. iMX6.Solo vs. iMX6 Quad
• Kühlkonzept: Die Kühlung muss
ebenfalls mit Reserve ausgelegt
werden
• Voraussetzung: Pin-Kompatible
Module
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PIN-Kompatibilität auf CPU Basis
Innerhalb einer Prozessorfamilie
• i.MX 6Solo
• i.MX 6DualLight
• i.MX 6Dual
• i.MX 6Quad
• Pin-Kompatibilität auf Basis der CPU
Pin-outs gut gegeben
• Gute Skalierung der Performance
Prozessorfamilien-übergreifend
• i.MX 6UL / ULL / ULZ
• i.MX 6Solo – Quad
• i.MX 8M Mini (Solo bis Quad)
• i.MX 8M (Dual bis Quad)
• Pin Kompatibilität schwer zu
realisieren!!
• Vorsicht bei der Auswahl der PINs
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PIN-Kompatibilität
Innerhalb einer Prozessorfamilie
• i.MX 6SoloLight / Solo
• i.MX 6DualLight / Dual
• i.MX 6Quad
• Vorsicht: i.MX 6UL/ULL/ULZ nicht!
• Pin Kompatibilität auf Basis der CPU
Pin-outs gut gegeben
• Gute Skalierung der Performance
Prozessorfamilien-Übergreifend
• iMX.6 UL / ULL / ULZ
• iMX.6 Solo – Quad
• iMX.8 Mini (Solo bis Quad)
• Pin Kompatibilität schwer zu
realisieren!!
• Vorsicht bei der Auswahl der PINs
VAR-SOM Pin2Pin Family
DART-MX8M
NXP i.MX8M4x 1.5GHz CA53
DART-MX8M-MINI
NXP i.MX8M Mini 4x 1.8GHz CA53
DART-MX8M-NANO
NXP i.MX8M Nano 4x 1.5GHz CA53
NXP i.MX8 2x 1.8GHz CA72 + 4x 1.2GHz CA53
VAR-SOM-MX8 VAR-SOM-MX8X
NXP i.MX8X4x 1.2GHz CA35
VAR-SOM-MX8M-MINI
NXP i.MX8M Mini 4x 1.8GHz CA53
Pin2Pin Compatible
Pin2Pin Compatible
Two highly scalable product families based on NXP processors
Variscite Pin2Pin product families
VAR-SOM-MX8M-NANO
NXP i.MX8M Nano 4x 1.5GHz CA53
VAR-SOM-6UL
NXP i.MX6 UL/ULL/ULZ 900MHz CA7
DART Pin2Pin Family
VAR-SOM-MX6
NXP i.MX64x 1.2GHz CA9
VAR-SOM-SOLO/DUAL
NXP i.MX6 2x 1GHz CA9
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Projektbeispiel SkalierbarkeitBereich Home Automation
Anforderungen
• Skalierbarkeit i.MX 6UL – i.MX 6DL – i.MX 8M Mini Quad
• Schnittstellen
• 2x Ethernet
• Modbus
• …
• iMX.6 UL: 2x Ethernet, kein PCIe
• i.MX.6 DL – iMX.8 Mini Quad: 1X Ethernet + PCIe
• Herausforderung im HW-Design
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Dos and Don’ts aus der Praxis
Dos
• Enge Abstimmung zwischen HW und
SW zur während der Bauteilauswahl
• HW Treiber zu schreiben kann teuer
werden.
• Vorhandene Treiber zu nehmen
reduziert das Risiko
• SoM Modul Lieferant: SW-Support
prüfen!
Don’ts
• Ungenügende CPU-Reserven in frühen
Entwicklungsphasen
• PRT1 sollte mit maximal 30%
belastet sein
• Das Projekt wird noch wachsen!
• Moving Targets im Projekt!
• Projektbeispiel ohne / mit 7 Zoll
Display
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Kooperation Gesys - Variscite
• Erstes Projekt im Jahre 2016
• Preissensitiv (ca. 4’000 Stück / Jahr)
• Skalierbarkeit innerhalb i.MX 6 Serie
• Guter Yocto SW-Support
• Weitere Projekte folgten schnell
• Seit EW’19 engere Kooperation
• Gesys bietet Carrierboard-Entwicklung für
Variscite im DACH Raum an
Variscite customer support:Complete online documentation: www.variscite.com
✓ Quick start guide
✓ Product brief
✓ Datasheet
VARISCITE PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL
✓ Schematics
✓ 2D/3D Mechanical files
✓ EMC radiation report
Comprehensive software wiki: www.variwiki.com
✓ Yokto
✓ Android
✓ Debian
✓ Boot2QT
✓ Complete Developer
Guide
✓ DriverCustomer portal:
✓ Online ticketing systems
✓ direct link to Variscite R&D experts
9/2/2019
Variscite: The Widest ARM SoM Portfolio
2010
VAR-SOM-PX32Marvel, PXA320
VAR-SOM-OM35TI OMAP35XX
VAR-SOM-MX25NXP i.MX25
2008
VAR-SOM-OM37TI AM/DM37xx
VAR-SOM-AM35TI AM35xx
VAR-SOM-PX30Marvel, PXA300
2006 2012
VAR-SOM-AM33TI AM335x1GHz CA8
2014
Pe
rfo
rma
nce
Cortex A8
Cortex A7
Cortex A53/A72
DART-SD800QCM Snapdragon800
4x 2.2GHz Krait
VAR-SOM-OM44TI OMAP44602x 1.5GHz CA9
VAR-SOM-MX6NXP i.MX6
4x 1.2GHz CA9
DART-4460TI OMAP44602x 1.5GHz CA9Cortex A9
VAR-SOM-SOLO/DUALNXP i.MX6
2x 1GHz CA9
VAR-SOM-AM43TI AM437x1GHz CA9
4x 200MHz PRU
DART-MX6NXP i.MX6
4x 800MHz CA9
2016
DART-6ULNXP i.MX6 UL/ULL/ULZ 900 MHz CA7
DART-SD410QCM Snapdragon 410
4 x 1.2GHz CA53
VAR-SOM-MX7NXP i.MX7
2 x 1GHz CA7
2018
ARM9
VARISCITE PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL
SPEAR-MX8NXP i.MX 8
4x CA53 + 2x CA72
DART-MX8MNXP i.MX 8M
4 x CA53
VAR-SOM-MX8XNXP i.MX 8X
4x CA35
VAR-SOM-MX8NXP i.MX 8
4x CA53 + 2x CA72DART-MX8M-MININXP i.MX 8M Mini
4x CA53
2019
VAR-SOM-6ULNXP i.MX 6UL/ULL/ULZ 900MHz CA7
VAR-SOM Pin2Pin family
DART Pin2Pin family
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Summary
Es wurde gezeigt
• Skalierbarkeit ist machbar
• Je nach Range muss vieles beachtet werden
• i.MX 6UL – i.MX 6DL – i.MX 8M Mini Quad
• Achtung bei Pin-Kompatiblen SoM Familen
• Software muss früh mit eingebunden werden
• Software ist ein wesentlicher Bestandteil
• SoM Design lohnt sich bei immer mehr Produkten
• Auch bei höheren Stückzahlen
Für weitere Fragen stehen wir am Grossenbacher Stand gerne zur Verfügung!
Herzlichen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!
