Was ist das COM-Express-Modul? Footprints, Steckertypen und E/A erklärt

Assured Systems entwicklung von COM-Express-Plattformen mit den neuesten Spezifikationen für den Einsatz in industriellen und eingebetteten Umgebungen.

Besprechen Sie Ihre Projektanforderungen

COM Express ist eine Spezifikation für eingebettete Computer. Es handelt sich um einen Untertyp von Small Form Factor (SFF)-Computern und Computer on Module (COM)-Geräten. COM-Geräte sind modulare Computer, die als kompletter Computer einschließlich RAM und Mikroprozessor auf einer einzigen Leiterplatte untergebracht sind. Sie sind eine Art System on a Chip (SOC) und sind eigenständige Geräte. COM Express kam 2005 auf den Markt und hat sich seitdem weiterentwickelt, um den wachsenden Einsatzmöglichkeiten der COM Express-Technologie gerecht zu werden.

Die COM Express-Spezifikationen werden von der PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group) festgelegt und reguliert, die sich selbst als "gemeinnütziges Konsortium von Unternehmen und Organisationen bezeichnet, die gemeinsam offene Standards entwickeln". Das COM Express-Produkt ist eines von vielen, die von der PICMG entwickelt wurden, deren Ziel es ist, Desktop-PCI-Standards für industrielle Anwendungen zu nutzen. Ihre Technologie wurde bereits in den Bereichen Verpackung, mechanisches und thermisches Design sowie Systemmanagement und militärische Computeranwendungen eingesetzt.

Die Entwicklung des COM Express-Standards

Der COM Express-Standard wurde erstmals im Jahr 2005 von der PCI Industrial Manufacturers Group (PICMG) veröffentlicht und sollte standardisierte Modulschnittstellen für verschiedene Zielanwendungen bieten. Zu diesem Zweck wurden fünf verschiedene Modultypen definiert, die jeweils unterschiedliche Pinout-Konfigurationen und Funktionssets auf einem oder zwei 220-poligen Steckern implementieren. Auf diese Weise ist COM Express ein Standard mit mehreren Standards. Die neueste COM Express-Spezifikation wurde 2017 veröffentlicht und ist als Revision 3.0 bekannt.

In der COM Express-Spezifikation sind 8 verschiedene Pin-Outs definiert. Der neueste Pin-Out, der in der Revision 3.0 der COM Express-Spezifikation hinzugefügt wurde, ist Typ 7. Die am häufigsten verwendeten Pinbelegungen sind Typ 6 und Typ 10. In der COM Express Revision 3.0 wurden die alten Typen 1, 2, 3, 4 und 5 entfernt und empfohlen, dass neue Designs die neueren COMs vom Typ 6, 7 und 10 verwenden sollten.

Standardisierte COM Express-Kartenformfaktoren

Der COM Express-Standard definiert Formfaktoren und Pinbelegungen für Computer-on-Modules. Der Standard umfasst den Mini-Formfaktor (84 x 55 mm), den Kompakt-Formfaktor (95 x 95 mm), den Basis-Formfaktor (125 x 95 mm) und den erweiterten Formfaktor (155 x 125 mm). Jede Karte ist mit den folgenden COM-Pinout-Typen erhältlich.

COM Express Mini 84 x 55 mm	COM Express Kompakt 95 x 95 mm	COM Express Basic 125 mm x 95 mm	COM Express Erweitert 155 x 125 mm
COM Typ 10	COM Typ 6	COM Typ 6 und 7	COM Typ 7

Erweiterte COM Express Boards mit Typ 7 'Server-on-Modules'

Das erweiterte COM Express hat in der Vergangenheit keine Marktrelevanz erreicht. Mit der neuen, serverbasierten Pinbelegung Typ 7, die in der COM Express-Spezifikation Revision 3.0 definiert ist, könnte dies ins Spiel kommen, da serverbasierte Anwendungen mehr DRAM-Kapazität benötigen und auch nach extremeren CPU-Leistungsstufen suchen. COM Express unterstützt eine maximale Leistungsaufnahme von 137 Watt. Die größere Größe bietet mehr Platz für mehr Speicher und ermöglicht eine bessere Wärmeübertragung, um einen höheren Stromverbrauch zu unterstützen. Beim Vergleich der neuen Typ-7-Pinbelegung mit der Typ-6-Pinbelegung wird deutlich, dass es sich nicht um einen Ersatz handeln wird. Es handelt sich um eine Definition, die eindeutig auf Headless-Server-Anwendungen mit geringem Stromverbrauch, hoher Rechendichte und hohem E/A-Durchsatz abzielt.

Im Vergleich zu Typ 6 werden bei der neuen Typ-7-Definition alle Audio- und Videoschnittstellen, die oberen 4 USB 2.0, ExpressCard und die oberen 2 SATA-Anschlüsse entfernt. Dadurch werden 60 Pins auf dem AB-Anschluss und weitere 42 Pins auf dem CD-Anschluss frei. Diese 102 neu freigegebenen Pins wurden in Kombination mit einigen zuvor reservierten Pins verwendet, um zusätzliche PCI-Express-Lanes und vier 10-GB-Ethernet-KR-Lanes mit einem vollständigen Satz von NC-SI-Seitenbandsignalen hinzuzufügen.