[APPLICATION ARIES EMBEDDED] Les solutions modulaires gagnent en popularité et sont de plus en plus utilisées dans les applications embarquées. Bien que de nombreuses implémentations propriétaires existent, plusieurs normes ont été établies pour accompagner les développeurs dans leurs projets. Avec la norme OSM, le SGET (Standardization Group for Embedded Technologies) propose une solution adaptée pour les systèmes embarqués, les objets connectés, l’informatique de périphérie et autres applications informatiques modulaires. Analyse de cette évolution par Aries Embedded.

Lors de l’introduction de la norme OSM, l’objectif était de fournir une norme ouverte, interopérable et indépendante des fournisseurs pour les modules embarqués. À l’instar d’autres normes déjà mises en œuvre, OSM vise à fournir toutes les fonctionnalités nécessaires (CPU, mémoire, stockage et connectivité) sur une seule carte, mais offre davantage d’avantages aux clients grâce à ses caractéristiques uniques.

Les modules SoM OSM sont très compacts et adaptés aux applications sensibles aux coûts. Ils sont évolutifs, car la norme est constamment améliorée pour intégrer les dernières technologies des fabricants de processeurs.

La norme OSM est une norme ouverte et, par conséquent, soumise à une licence, ce qui rend publiques toutes les données pertinentes concernant sa spécification.

Une connectivité évolutive

Selon leur taille, les modules OSM (SoM) peuvent proposer différents types d'interfaces matérielles. La norme définit un “sur-ensemble” d'interfaces possibles, tandis qu'un module particulier peut en prendre en charge un sous-ensemble.

Les interfaces typiques incluent jusqu’à 5 liaisons Ethernet, avec une option Ethernet 10 gigabit disponible. L’interface PCIe est disponible avec 1 voie x1 (à partir des SoM de taille S) et jusqu’à 10 voies pour la connexion de périphériques haut débit et une large bande passante. L’interface USB 2.0 et l’interface USB 3.0 sont disponibles sur différentes tailles de SoM ainsi que des liens I²C, SPI, UART, I2S, SDIO/carte SD avec en sus des entrées/sorties à usage général et des entrées analogiques.

La prise charge de l’affichage se fait notamment RGB, LVDS, MIPI-DSI ou eDP/eDP++ avec en plus une interface caméra MIPI-CSI. Pour les applications sans fil et de bus de terrain, jusqu’à 58 broches sont réservées pour les extensions futures ou les définitions propriétaires spécifiques au fournisseur.

Les cartes SoM au standard OSM procurent une évolutivité importante pour les applications embarquées grâce notamment à la disposition des développeurs de plusieurs tailles de modules.

 

 

Grâce à ces différentes tailles, les modules OSM G sont adaptés aux applications où l'espace est limité et où un encombrement réduit est requis. Avec des zones de contact groupées, représentant les interfaces définies, la norme OSM garantit que tous les modules OSM compatibles partagent un format et une structure d'interface communs.

Au-delà, il est possible de remplacer le matériel d'un module OSM indépendamment de son architecture au sein d'une application. Il n’’st donc plus nécessaire de se soucier des problèmes de compatibilité lors d'une modification, d'une mise à niveau ou du développement d'un nouveau produit.

Les modules OSM sont utilisés dans une vaste gamme d'applications, allant des simples dispositifs embarqués alimentés par batterie aux systèmes de calcul haute performance exploitant des modèles d'IA avancés.

De nombreux modules OSM sont également fournis avec des processeurs haute performance, des processeurs graphiques (GPU) et des accélérateurs matériels, ce qui les rend adaptés aux applications exigeant une puissance de calcul importante ou un traitement en temps réel.

Les modules se passent d’un support !

Ce qui distingue immédiatement OSM des autres normes, c'est que les modules SoM n'utilisent pas de connecteurs carte à carte, mais sont soudés directement sur la carte mère. L'absence de supports permet d'utiliser une technologie appropriée, telle que FTGA, ENIG-LGA ou BGA, pour garantir une connexion électrique fiable.

Le soudage direct du module SoM sur la carte mère optimise ainis la production : le module et la carte porteuse peuvent être fabriqués dans un environnement de production CMS entièrement automatisé, sans intervention manuelle. Les modules sont conditionnés en bobine ou en plateau, compatibles avec les équipements de placement automatique et CMS.

Dans ce cadre, Aries Embedded propose différentes solutions OSM intégrant des processeurs de divers fournisseurs, tels que NXP, Renesas et STMicroelectronics. Des solutions qui vont d'un cœur Cortex A7 cadencé à 650 MHz à une solution quadricœur Cortex A55 cadencée à 1,8 GHz, incluant un accélérateur d’IA. Toutes ces solutions sont compatibles avec le logiciel de démarrage U-Boot, un Linux embarqué et le code source BSP est disponible en téléchargement public.