Microchip 為 Linux 進(jìn)入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)掃清了道路

作者：Richard Quinnell，主編

有許多微控制器和相關(guān)模塊爭(zhēng)相成為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但許多工業(yè)應(yīng)用需要只有成熟的微處理器才能提供的性能。此類處理器需要操作系統(tǒng)來運(yùn)行其功能豐富的應(yīng)用程序代碼?，F(xiàn)在，Microchip 正在通過新的系統(tǒng)級(jí)模塊 (SoM) 簡(jiǎn)化如此強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為將主線 Linux 引入物聯(lián)網(wǎng)掃清了道路。

從設(shè)計(jì)人員的角度來看，使用微控制器（MCU）和微處理器（MPU）作為產(chǎn)品的基礎(chǔ)有很大的不同。例如，由于微控制器缺乏集成系統(tǒng)和程序存儲(chǔ)器以及外圍設(shè)備，因此這些重要資源必須作為單獨(dú)的組件出現(xiàn)在 PCB 上。反過來，它們的存在使開發(fā)變得非常復(fù)雜，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員被迫處理信號(hào)完整性和路由問題，以實(shí)現(xiàn)與 DDR 內(nèi)存和千兆以太網(wǎng)物理層 (PHY) 等的高速連接。對(duì)于需要較長(zhǎng)產(chǎn)品壽命的工業(yè)應(yīng)用來說，使用必須從不斷發(fā)展的消費(fèi)市場(chǎng)中獲取的外圍設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備也會(huì)使組件采購變得復(fù)雜。

軟件開發(fā)同樣具有挑戰(zhàn)性。基于 MPU 的設(shè)計(jì)通常需要使用操作系統(tǒng) (OS) 來促進(jìn)應(yīng)用程序代碼的創(chuàng)建和維護(hù)。但是，尋找擁有專有代碼經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員可能具有挑戰(zhàn)性。能夠使用無處不在的 Linux 的工業(yè)化版本將是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

隨著ATSAMA5D27SoM 的推出，Microchip 正在解決所有這些問題。SoM 基于 SAMA5D2 系統(tǒng)級(jí)封裝 (SiP)，集成了 Cortex-A5 處理器和高達(dá) 1 Gb 的 DDR2 內(nèi)存，無需手動(dòng)阻抗匹配。該模塊將 SiP 與閃存、引導(dǎo) EEPROM、以太網(wǎng) PHY 和電源管理芯片結(jié)合到 PCB 上，以進(jìn)一步減少設(shè)計(jì)人員的工作量。該模塊的邊緣有焊盤，開發(fā)人員只需將 SoM 放到四層 PCB 上，即可解決所有困難的設(shè)計(jì)問題。

SoM 還解決了采購問題。Microchip 制造了大部分使用的部件，并為其余部件簽訂了長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議。工業(yè)開發(fā)人員無需擔(dān)心在其設(shè)計(jì)的生產(chǎn)壽命期間內(nèi)存或其他關(guān)鍵芯片的壽命終止問題。這也有助于使制造商免受 DRAM 市場(chǎng)主要價(jià)格波動(dòng)的影響。

對(duì)于軟件，SoM 支持主線 Linux，以便開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以從廣泛的人才庫中汲取靈感。此外，此版本的 Linux 旨在用于長(zhǎng)期應(yīng)用程序，并將積極維護(hù)長(zhǎng)達(dá)六年。

憑借 LCD 顯示器、拜耳攝像頭、電容式觸摸屏和音頻子系統(tǒng)的板載接口，Microchip 的 SoM 在許多方面都表現(xiàn)出與面向?qū)嶒?yàn)和愛好者的模塊相似的特性。但也有關(guān)鍵的區(qū)別。Microchip 模塊將在全球范圍內(nèi)全面生產(chǎn)，以支持商業(yè)用途，并可進(jìn)行定制以滿足獨(dú)特需求。此外，它們符合支付卡行業(yè) (PCI) 安全標(biāo)準(zhǔn)，具有安全啟動(dòng)、內(nèi)存完整性檢查器以及 MCU 和系統(tǒng)內(nèi)存之間的動(dòng)態(tài)加密通信等功能。

SoM 現(xiàn)在以 100 件為單位批量供貨，價(jià)格為 39 美元，該模塊所基于的 SiP 以 10,000 件批量供貨，起價(jià)為每件 8.62 美元。還有一個(gè)售價(jià) 249 美元的開發(fā)板。

審核編輯 黃昊宇