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词条 Qseven
释义

2008 年,三家欧洲公司合作开发出一个新的开放标准,用来支持基于嵌入式模块概念开发出更小、能耗更低的应用。该标准被称为 Qseven,面向采用 45 纳米及以下技术制造的下一代、超便携移动嵌入式处理器。不同于以前的 COM 标准,Qseven 专用于可满足移动和超便携移动应用严格要求的低能耗应用。

发布不到两年,该规范在欧洲已经得到广泛使用。目前已经有超过二十多家公司正在积极应用该规范。采用 Qseven 设计的首批产品预计将在未来几个月内面市。但是,尽管得到广泛的支持,美国公司对于这一潮流并不热衷。目前 Qseven Consortium 组织中只有一家美国成员。

美国设计公司要保持竞争优势,现在必须要认识并理解该项标准的优势。凭借其在实现先进产品设计方面业已发挥的强大推动力,此标准明显已经落地生根。另外,众多承诺支持此标准的成员,以及此标准所带来的成本节约,也有力地证明了标准的可行性。以下内容将详细介绍这些优势:

支持一流技术 – 芯片制造商已经发布了若干新技术,它们在 ETX、COM Express 和 XTX 等传统标准最初定义时不可能预见。同时许多新的接口也不断推出。另外,计算性能得到显著提升,而能耗却大幅降低。例如,COM Express 允许的最大能耗为 188 瓦,而英特尔®凌动TM等最新处理器的能耗为 2 瓦。此外,Qseven 在设计时完全脱离了传统标准,专门面向移动和电池供电的应用。而且,其接口兼容最先进的芯片组。(见图1。)

图1:这一边缘指状管脚示意图显示了 Qseven 的接口连接。

长期生命力 – Qseven 的支持者中包括众多公司,确保了 Qseven 的长期可用性和支持。最新加入的成员有富士康科技集团。作为全球四大 MXM 连接器提供商之一,富士康的加入保证了此标准的生命力以及 Qseven 连接器的进一步改进。至少有八家公司已经提出了自己的 Qseven 模块化电脑设计。

成本节约 – 当系统和设备制造商的开发团队讨论减少开发时间和成本的途径时,他们通常最终会选择 COM。在满足专用应用需要的配置方面,模块化解决方案具有很高的灵活性。借助单一载板设计,企业只需要改变模块的计算能力,就能开发出完整的产品系列。同时,企业只需要更换模块,就能够适应新的处理器和芯片组技术。

得益于标准化的模块化理念,企业可以轻松更换模块供应商,从而能够受益于多个来源。从硬件的角度,这适用于所有的 COM 定义。多数 COM模块都具有支持工业应用的附加功能,例如监控定时器、I² C 总线、LCD 亮度控制、BIOS 用户存储区以及系统温度读取等。由于针对这些功能尚未定义标准的软件接口,理论上的 COM 可更换性已经证明比预想的更难。为了避免在此类情况中对软件进行修改,Qseven 规范提供了一致的软件应用编程接口 (API)。在此基础之上,来自不同制造商的 Qseven 模块可以轻松进行更换,无须修改硬件或软件。

Qseven 概览

Qseven 的名称来自单词“quadratic(二次方)”,由字母 Q作为代表;而 seven 系指模块的 7x7 平方厘米尺寸。与以前的多数模块标准不同,Qseven 不需要昂贵的主板间连接器。相反,它采用小型耐用但成本低廉的 MXM 连接器,在 0.5 毫米大小的体积中部署了 230 个针脚。尽管尺寸小,但模块的构造非常稳定(采用 1.2 毫米厚的印刷电路板)。这款 MXM 插槽连接器由四个制造商采用两种不同的高度生产。其版本还包括用于工业应用的 30 微米金触点版本。(见图 2。)

图2:这一顶视图显示了 congatec 的 Qseven 设计。

为了支持当前和未来移动 CPU/ 芯片组组合的功能集,Qseven 只定义了当前的接口。诸如并行 IDE 和 PCI 总线等较老的“传统接口”被有意省略,以避免增加工作量以及相关的支持成本。

Qseven 定义了以下接口:

4 个 PCI Express x1 通道

2 个 SATA

8 个 USB 2.0

1000BaseT Ethernet

SDIO 8位

LVDS 2 x 24 位

SDVO/HDMI/DisplayPort(共享)

高保真音频 (HDA)

I2C 总线

低脚位数总线 (LPC)

风扇控制

电池管理

5 伏电源(最大热设计功耗 12 瓦)

应用编程接口

总体而言,4 个 PCI Express 通道可实现大约 8 GB/秒的单向数据传输,相当于 COM Express 的 22 条 PCI Express 通道。也许这一数字并不可观。然而,如此高的 I/O 带宽目前只有服务器端或高端图形应用需要,移动设备尚不需要。Qseven 概念已经考虑到了下一代的双倍数据率接口,如 PCI Express 2.0 和 SATA II。

同时,视频接口的灵活性也得到显著提高。除了数字视频输入,Qseven 总共定义了四种不同的输出。除用于平板显示器直接控制的 2-x-24 位 LVDS 接口,还可以独立使用SDVO、TDMS 或 DisplayPort 在内的任何一种数字显示接口。Display¬Port 是最新的 VESA 定义之一。相比 DVI、TDMS 和 LVDS,DisplayPort 提供了可扩展、基于数据包的协议,除显示数据外,还能够承载更多的信息,如音频。

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更新时间:2024/12/23 6:16:29