ARM工業(yè)主板的特點(diǎn)是什么？

ARM工業(yè)主板具有高性能、低成本、低功耗的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、HMI、機(jī)器人、零售終端、媒體播放、充電樁等領(lǐng)域。

ARM工業(yè)主板的特點(diǎn)如下：

1、高可靠性和穩(wěn)定性

在工業(yè)控制領(lǐng)域，穩(wěn)定可靠的性能是最基本的要求，ARM工業(yè)主板具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先，ARM工業(yè)主板作為一個(gè)單芯片系統(tǒng)，只需要幾個(gè)外圍電路就能使功能順利進(jìn)行。其次，ARM工業(yè)主板熱值低，不需要配備風(fēng)扇，也不需要擔(dān)心溫度對(duì)主板性能的影響。它可以在線啟動(dòng)很多年。最后，ARM工業(yè)主板的CPU和內(nèi)存是板載的，滿足寬溫度、振動(dòng)等環(huán)境的要求。

2、強(qiáng)大的

與單片機(jī)相比，ARM工業(yè)主板可以通過總線輕松實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能。與X86工業(yè)主板相比，ARM工業(yè)主板的功能已經(jīng)越來越接近X86工業(yè)母板，例如多個(gè)COM端口、多個(gè)USB端口、多臺(tái)顯示器。在視頻多媒體、數(shù)據(jù)通信等方面，與X86工業(yè)主板基本相似。

ARM工業(yè)主板

3、運(yùn)行速度快

ARM處理器是一種RISC微處理器，具有更高的數(shù)據(jù)和指令處理效率，可以滿足主板上大多數(shù)工業(yè)控制和智能終端設(shè)備的要求。此外，ARM工業(yè)主板的數(shù)據(jù)通常放在Flash中，F(xiàn)lash是二進(jìn)制格式。外部數(shù)據(jù)不能直接從內(nèi)部數(shù)據(jù)復(fù)制，數(shù)據(jù)安全性良好。

4、開發(fā)周期短，靈活性好

基于ARM架構(gòu)的工業(yè)主板的硬件開發(fā)周期一般在3個(gè)月內(nèi)，這大大降低了研發(fā)成本，加快了客戶產(chǎn)品研發(fā)的速度。此外，ARM工業(yè)主板可以根據(jù)用戶需求靈活配置，如內(nèi)存大小、系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序縮減、外圍芯片縮減、系統(tǒng)軟件加載等，這大大降低了客戶成本和整體系統(tǒng)維護(hù)成本和性能。

工業(yè)主板與商用主板的區(qū)別

根據(jù)用途，主板可分為工業(yè)主板和商用主板。商用主板主要用于家用和辦公電腦，工業(yè)主板主要用于工業(yè)場(chǎng)合，因此工業(yè)主板和商用主板在設(shè)計(jì)上有很大的不同。

1、不同的生命周期

根據(jù)“摩爾定律”，商用主板將在使用2到3年后更新。商業(yè)主板市場(chǎng)追求的目標(biāo)價(jià)值是：速度快、圖形和游戲效果好、價(jià)格低。

與商用計(jì)算機(jī)相比，工業(yè)計(jì)算機(jī)的使用場(chǎng)景和用途有很大不同。在工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)設(shè)備通常都有固定的工作內(nèi)容和應(yīng)用。當(dāng)確定應(yīng)用程序時(shí)，可以確定工業(yè)計(jì)算機(jī)的速度和圖形處理能力，而無需不斷更新。與速度和價(jià)格相比，工業(yè)領(lǐng)域的客戶更注重長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。工業(yè)主板的使用壽命一般為5至8年。

2、電子元件的不同材料

主板是集成電路板，集成電路板的核心是各種電子元件。工業(yè)主板和商用主板的服務(wù)周期不同，使得電子組件的選擇大相徑庭。

與工業(yè)主板相比，商用主板對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性和使用環(huán)境的要求較低，它們通常在時(shí)間敏感組件的材料中使用商用級(jí)產(chǎn)品。例如，常見的電解電容器廣泛用于商用主板。第一，用于商業(yè)市場(chǎng)產(chǎn)品，第二，用于降低主板成本。

工業(yè)主板的組件需要適應(yīng)廣泛的溫度環(huán)境（-40℃~80℃），以確保在復(fù)雜環(huán)境（長(zhǎng)時(shí)間不間斷啟動(dòng)、振動(dòng)、灰塵、輻射等）中正常運(yùn)行。此外，工業(yè)主板組件還需要耐高溫和高濕度。為了滿足應(yīng)用要求，工業(yè)主板使用了高品質(zhì)的片式電解電容器、鉭電容器和陶瓷電容器。這是工業(yè)主板價(jià)格高于商用主板的原因之一。

3、PCB不同

商用主板采用四層PCB設(shè)計(jì)。一般PCB電路板分為四層。頂部和底部?jī)蓪邮?a target="_blank">信號(hào)層，中間兩層是接地層和電源層。地面層和電源層位于在中間。工業(yè)主板采用6層以上的PCB電路板設(shè)計(jì)，旨在增強(qiáng)主板的抗電磁干擾和電磁兼容能力，增強(qiáng)主板的穩(wěn)定性。

4、CPU不同

（1）功耗

工業(yè)主板一般使用低功耗CPU，以適應(yīng)工業(yè)控制行業(yè)的惡劣環(huán)境。

（2）線路設(shè)計(jì)

由于工業(yè)主板需要適應(yīng)寬溫度、寬電壓的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，工業(yè)控制主板的電壓適應(yīng)范圍比商用主板更廣，工業(yè)主板的電壓范圍一般在9-36V之間。對(duì)于CPU的電路布局和設(shè)計(jì)，要求更精確。

（3）不同的抗電磁干擾能力

商用主板只能做商用EMC測(cè)試，抗EMI能力低。工業(yè)主板對(duì)抗電磁干擾的能力要求很高，需要通過EMI、EMC等測(cè)試和認(rèn)證。

5、生產(chǎn)調(diào)度過程和檢測(cè)過程

工業(yè)主板通常是根據(jù)某些應(yīng)用開發(fā)的，并且可能只適用于某些應(yīng)用。因此，它們的使用是有限的，而商用主板面向全國(guó)，一次性生產(chǎn)可以非常大。由于產(chǎn)量的原因，工業(yè)主板的生產(chǎn)調(diào)度成本分配遠(yuǎn)高于商業(yè)主板。這是工業(yè)主板和商業(yè)主板價(jià)格差異的另一個(gè)方面。

商用主板主要通過ICT、FUTION和MANU三個(gè)檢測(cè)過程。在生產(chǎn)工業(yè)主板之前，需要嚴(yán)格通過多項(xiàng)測(cè)試程序，一般為T5~T7。除了ICT、FUTION和MANU，還需要進(jìn)行溫度、振動(dòng)、安全性等測(cè)試，以確保每個(gè)工業(yè)主板的質(zhì)量。

6、其他

（1）工業(yè)主板支持更多接口

它可以同時(shí)支持PCI、PCIe、迷你PCIe、多個(gè)COM接口、多個(gè)USB接口、嵌入式GPIO總線、雙顯示功能、HDMI、DVI、VGA、LPT接口。全長(zhǎng)卡可以與背板配合，以支持多個(gè)ISA、PCI、PCIE擴(kuò)展。

（2）工業(yè)主板具有保護(hù)功能

通過特殊設(shè)計(jì)，工業(yè)主板可以在停機(jī)等異常情況下實(shí)現(xiàn)看門狗自動(dòng)重啟和防浪涌沖擊功能，充分保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的高穩(wěn)定性要求。

審核編輯黃宇