如何区别与选择嵌入式产品中的ARM核心板?

随着半导体行业的高速发展,高端arm(cortex-a系列)处理器迎来高速发展期。cortex-a系列arm处理器应用时往往需要搭载android、ubuntu、openwrt等操作系统,涉及bootloader、内核kernel、文件系统及驱动的开发与调试,因此其开发难度也相应较大。为了加快项目进度、节省成本,集成度高、快发便利的arm核心板在嵌入式产品中得到越来越广泛的应用。本文笔者将介绍arm核心板的区分方法及选择依据。
首先是在形态及外观上,最明显的区别就是其连接器的不同。目前常见的核心板连接形式有三类:排针连接器、邮票孔、板对板(也称b2b)。
排针连接器为早期核心板形态,最早可追溯到2002年,2012年之后便退出主流。此类核心板的四周或两边常见有2.54或1.27mm的排针/排母,以插拔的方式与底板对接。优点是连接器成本低,缺点是量产不便、排针与排母不同品牌质量差异大、多次插拔容易出现接触不良、体积大,目前已很少应用。
hd972-core 核心板
图1  hd972-core 核心板(低成本)
邮票孔连接器形态是在核心板四周延伸半圆敷铜焊盘,以贴片形式与底板连接。优点是最大程度降低连接器成本、焊接牢固抗震性强,缺点是不易拆卸、无法单独维修。目前在市面上还能经常看到邮票孔arm核心板的身影。
hd3399-core 核心板
图 2  hd3399-core 核心板(极致紧凑)
核心板采用板对板连接器是在2013年之后逐渐出现的形态,至今仍是主流连接形式。它体积小、可贴片、可靠性高,解决了以往其他连接器形式的可靠性、测试、维修、生产等工艺问题。由于是高精密器件且表面镀金,板对板连接器的主要缺点就是成本较高。
hd6ull-core核心板
图3  hd6ull-core核心板(高性价比)
从处理器性能上讲,arm核心板也可以大致分为几档。像arm9、cortex-a7核心的主要是应用于数据采集、数据网关,可实现图形图像显示,一般不具备3d加速。中端核心板一般是a9、a35处理器架构图,可用于复杂图形图像处理、大数据量运算,具备h.265编解码能力,拥有3d加速能力。a53、a72核心的核心板一般归纳为高端档,在对cpu、gpu乃至npu运算能力要求高时需要考虑使用此类核心板。当然,以上的分类方法过于粗略,处理器的性能跟芯片的制程工艺、核心数、主频、浮点运算能力等息息相关。在项目开展之前,也建议广大用户先咨询核心板厂家寻求方案或基于评估板(厂商提供的测试套件)对性能进行预估,避免走弯路。
cortex-a系列arm处理器图例
图4  cortex-a系列arm处理器图例(来源网络,供参考)
从应用环境上看,主要可以将核心板分为商业级、宽温级、工业级、车规级。其中商业级产品工作温度定义为0~+70℃,工业级定义为-40~+85℃。工作最低温度在-10、-20、-30度左右的被称为宽温级,这是个通俗的叫法,也被称为加强商业级或准工业级。一般来讲,应用到严格的工业场合的一定要选择工业级核心板。室内应用且对成本有要求,可以根据实际情况评测宽温级产品可否满足需求,这将显著降低产品成本。
工业级hd335x-iot 主板
图5  工业级hd335x-iot 主板(充电桩充电控制器)
从特殊功能上分,有集成npu单元的ai核心板,有多千兆网的网络专用核心板,有多显示接口的多媒体核心板等等。如hd1808-core核心板集成3.0t算力的npu单元,非常适合应用在人工智能领域;hd1046-core核心板用于2路万兆网、8路千兆网,在网络通信领域应用广泛;hd8m-core可同时支持mipi dsi、hdmi显示接口,支持4k显示输出,可多屏异步显示,是多媒体显示行业的首选。
hd8m-core核心板
图 6  hd8m-core核心板(公共交通信息发布与导乘系统)
武汉万象奥科有专业的arm核心板研发、销售团队,为您提供免费的方案及产品技术咨询。公司拥有以华中科技大学博士后为核心的嵌入式专家团队、系统底层软件团队、 emc工程师团队,目前已完成31个系列(arm9、mips、cortex-a7/a8/a9、cortex-a35/a53/a55/a72、dsp、fpga)数十种高端cpu的技术方案储备,在rtos、windows、linux、andriod 等系统上有丰富的设计经验。
嵌入式arm核心板平台积累
图7  嵌入式arm核心板平台积累

红魔3电竞手机游戏体验 让用户可以尽情的徜徉在游戏的海洋中
后摩尔定律时代设计方法挑战国产EDA厂商突围思路
浅析AI芯片企业寒武纪面临的困境及未来前景
华为董事长梁华:公司所有的运作一切正常,员工仍聚焦工作
实测对比:三星Exynos 7420完虐骁龙810
如何区别与选择嵌入式产品中的ARM核心板?
工程师等级划分原则
蜂鸣器
Palo Alto Networks(派拓网络)首次发现Azurescape漏洞,可导致前所未有的云攻击
stm32用什么语言编程
CR蓄电池放电维护管理方案简介
市场对高清及数码家庭娱乐产品需求激增将帮助中国出口商度过经济
自由标准组织提出Linux开发新标准 IBM支持
照明线路漏电的原因及解决方法
国内首枚民营WiFi卫星正式亮相,2026年为全球提供免费卫星网络
机场人脸识别安检持续扩大 迅速向大规模应用进发
西数发布了新款内存扩展固态盘 可优化内存系统容量与性能
光时域反射仪OTDR可确保快速和高精度的光缆测量
成都车展新能源汽车盘点,看看有你喜欢的款吗?
PCB厂商加速布局东南亚