Trends of Embedded Board

　　在微处理器或芯片组之上进行二次开发后的板卡，使系统工程师能够轻松实现嵌入式设备创新。目前板卡的发展趋势主要体现在小型化、绿色化等方面，应用市场也体现在少量、多样化等特点。本文主要介绍了笔者对台湾威盛电子公司嵌入式平台事业部板卡特点的理解。

小型化

　　目前，板卡以薄型、小型化为发展方向。过去的板卡系统，例如3.5英寸板型、EBX板型等因体型较大，在当今工业现场面临着排线、组装设备空间限制等问题，因此受到了小型化板卡的挑战。

　　据威盛电子嵌入式平台事业部的产品经理陈光增介绍，该公司为业界定义的Mini-ITX、Nano-ITX、Pico-ITX、Pico-ITXe、Mobile-ITX等多种微型化设计的板型规范，已陆续成为商用及工业系统厂商广泛接纳的标准，而2009年威盛最新推出的Em-ITX板型(如图1)，则在兼顾微型化特性以外，从多功能通用性上做了新的尝试。

图1 威盛Em-ITX等尺寸对比

　　PC-104等传统小板型的主要不足：

　　· 板型太小，置入更多功能的技术难度加大，成本容易提升;

　　· 因为板型太小，设计者为了设计进来更多的功能，最后通常只能在这些板型上设计更多的功能排针;

　　· 而板载排针式的接口，却需以接插排线来引出接口，从而使系统机箱体积不减反增;

　　· 为了接插排线来引出更多的功能接口，致使过多的排线环绕在系统中，以致于整线困难，并因此可能造成系统内部散热不良;

　　· 难以随着不同嵌入式产业应用的需求而进行I/O扩展，及进行定制化，而往往需要重新进行设计，耗费时间。

　　EBX、ATX或5.25英寸板型的不足：

　　· 板型面积太大;

　　· EBX板型的板子所有功能需以接插排线来引出接口，致使过多排线，造成整线困难，并因此可能造成系统内部散热不良，同时，排线在长时间的使用下维护不易。

　　· 针对I/O 扩展，由于通过在板的PCI或PCI扩展插槽进行I/O 扩展时，因I/O扩展板与主板成垂直90度，而造成体积变高大，常需通过Riser 转板才能使I/O扩展板与主板平行，从而造成I/O扩展板往主板的另一端横向延伸，也造成体积变得更宽大。

威盛Em-ITX板型规范的特点：

　　威盛的Em-ITX比EBX的总面积小30%以上，且通过Em-ITX的两面海岸线直接置入外部I/O接口的设计，并搭配了板载Em-IO扩展总线，而设计出在主板正上方堆叠Em-IO扩展板的方式。这样可降低系统的复杂度，并提高设计的质量，使产品更易制造，并进而降低成本，达到体积紧凑、小而薄的效果，并可具备最多产业应用所需要的外部功能接口，创造出了较多的嵌入式产业应用之可能。

绿色化

　　降低功耗成为趋势。纵观威盛的Nano处理器和Inte·的Atom处理器，都把低功耗作为主要创新点之一。威盛嵌入式平台部中国区总监张军说，威盛的战略是Green Computing，新的Pico-ITX(10cmx7.2cm) 嵌入式主板 EPIA-P720搭配的威盛 VX855高清多媒体芯片组，处理器频率1GHz，整体功耗只有8W，却可支持 H.264 1080p 硬解码加速，可谓高清视频播放的杀手级产品。威盛新推出的Em-ITX板型也采用了威盛Nano处理器。

　　另外，威盛的板卡趋向于采用无风扇系统，不仅因为风扇系统不利于后期维护，还因为无风扇系统采用被动散热，减少了风扇环节，对CPU功耗控制要求高，更加绿色节能。

少量、多样化

　　嵌入式的特点永远是少量、多样化。据威盛电子嵌入式平台事业部的中国区市场经理周江介绍，嵌入式板卡的应用可谓丰富多彩，一些成功案例如：美国军方的委托第三方公司开发的战地救援机器人，采用威盛嵌入式平台，可以托起150kg的伤员，并温柔灵巧地将之送到救护车上或战地医院。韩国客户采用Nano-ITX 板型做车载电脑系统，具有GPS及高清多媒体娱乐功能。威盛嵌入式方案中标西班牙医院数字标牌的政府采购项目，采用了定制的Linux操作系统及软件，体现了威盛在客制化技术服务方面的优势：通过掌握自身处理器的核心技术的优势，为客户开发基于不同操作系统的驱动和BIOS等。

　　威盛嵌入式非常看好中国的数字标牌、POS机、视频监控、车载电脑、工控、电力、交通、医疗电子等领域的市场机会。例如医疗电子，随着我国医疗下乡的推行，需要经济型的B超机，威盛Mini-ITX主板已大量用于彩超仪。

　　可见，由于地域不同，板卡的市场开发方式和客户服务也不同。据威盛嵌入式平台事业部资深业务经理游玲晓介绍，在欧洲市场，由于地域范围小、人力成本高，因此欧洲客户的方案是专而偏，技术服务高，产品ASP(平均销售单价)较高。中国有人力、材料成本较低的优势，而且中国规模经济型企业较多。

竞争、合作共存

　　在笔者看来，威盛不仅自己提供CPU等芯片，还做板卡和系统。而Inte·则主要提供CPU等芯片为主要模式，但是市场上的第三方板卡公司既和Inte·合作，也和威盛合作。例如，艾讯、研祥等大型板卡公司均有Inte·和威盛芯片的板卡，板卡厂商采用两全政策的原因，一方面板卡客户为了满足客户不同的需求，另一方面也可以满足一家芯片厂商供货不足时的补充。

　　另外，从威盛角度来看，威盛也希望自己推出的其它板型Nano-ITX、Pico-ITX、Em-ITX等能够被更多的板卡企业所采纳，并成为业界规范，把市场做大。例如，市场上很多板卡厂商推出了Nano-ITX板型板型，控创、艾讯等也都推出Pico-ITX 板型方案。“威盛是技术推动型企业，宗旨是引领技术潮流。竞争对手压着我们，我们就可以攀上新的台阶。”张军解释道。

小结

　　嵌入式设计包括三个层次：芯片级设计(IC设计)、板级设计(MCU应用)和系统级设计(板卡应用)。由于板卡技术的小型化、绿色化等创新，使丰富多彩的嵌入式设备得以更快上市，并且符合低碳经济潮流。

参考文章：

　　[1]VIA Em-ITX Form Factor(R/O·).(2009-3).http://www.viatech.com.cn/cn/down·oads/datasheets/initiatives/WP090303Em-ITX.pdf

　　[2] EITX-3000: 无风扇、高性能 Em-ITX 主板，高温应用的超薄嵌入式设备选择(R/O·). http://www.viatech.com.cn/cn/products/embedded/ProductDetai·.jsp?motherboard_id=810

　　[3]刘洋.Em-ITX板型规范解决嵌入式开发所面临的问题

　　[J].电子设计技术,2009(10):32

　　[4]Katz D.低功耗嵌入式实现的方方面面(J).电子产品世界,2009(1):63-66

　　[5]李健.医疗电子：让关爱与科技共同延伸(J).电子产品世界,2009(10):31-33

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