Ordinateur sur module

Un ordinateur sur module ( COM ) est un type d' ordinateur monocarte (SBC), un sous-type d'un système informatique embarqué . Extension du concept de système sur puce (SoC) et de système en boîtier (SiP), le COM se situe par nature entre un ordinateur complet et un microcontrôleur . Il est très similaire à un système sur module (SOM).

Les COM sont des ordinateurs embarqués complets construits sur une seule carte de circuit imprimé . La conception est centrée sur un microprocesseur avec RAM , des contrôleurs d'entrée/sortie et toutes les autres fonctionnalités nécessaires pour être un ordinateur fonctionnel sur une seule carte. Cependant, contrairement à un ordinateur monocarte, le COM ne dispose généralement pas des connecteurs standard permettant de connecter directement des périphériques d'entrée/sortie à la carte.

Le module doit généralement être monté sur une carte support (ou « carte de base ») qui répartit le bus vers des connecteurs périphériques standard. Certains COM incluent également des connecteurs périphériques . Certains peuvent être utilisés sans support.

Une solution COM offre un système informatique compact destiné à être utilisé dans des applications de petite taille ou spécialisées nécessitant une faible consommation d'énergie ou une taille physique réduite, comme c'est le cas dans les systèmes embarqués . Comme un COM est très compact et hautement intégré, même des processeurs complexes, y compris la technologie multicœur, peuvent être réalisés sur un COM.

Certains appareils intègrent également des composants FPGA ( Field-Programmable Gate Array ). Les fonctions basées sur FPGA peuvent être ajoutées en tant que cœurs IP au COM lui-même ou à la carte porteuse. L'utilisation de cœurs IP FPGA ajoute à la modularité d'un concept COM car les fonctions d'E/S peuvent être adaptées à des besoins spéciaux sans recâblage important sur la carte de circuit imprimé .

Un « ordinateur sur module » est également appelé « système sur module » (SOM).

Les termes « Computer-on-Module » et « COM » ont été inventés par VDC Research Group, Inc. (anciennement Venture Development Corporation) pour décrire cette classe de cartes informatiques embarquées.

Le Dr Gordon Kruberg, fondateur et PDG de Gumstix, est reconnu pour avoir créé le premier COM, précédant de près de 18 mois les entrées COM reconnaissables suivantes.

Le numéro de machine ARM Linux de Gumstix est 373, établi le 9 septembre 2003, tandis que celui de Kontron est 735, établi le 18 avril 2005, et celui de Keith & Koep (maintenant une partie de SECO ) est 776, établi le 20 juin 2005. Les cartes numérotées en dessous de 373 étaient des ordinateurs plus grands et monocartes par opposition aux modules, par exemple, l'Itsy, un petit appareil portable basé sur le StrongARM.

Le paradigme de développement rapide (COM + carte d'extension) établi par le Dr Kruberg est depuis lors au cœur du développement de pointe et utilisé dans les principales entreprises de produits de consommation du monde entier.

Les COM se sont révélés utiles pour lancer des industries entières nécessitant des efforts de développement rapides. Par exemple, en 2005, Apple a utilisé un COM Gumstix pour tester le concept original de l'iPhone.

L'utilisation d'une carte porteuse est avantageuse dans de nombreux cas, car elle permet de mettre en œuvre des interfaces d'E/S, des périphériques de mémoire, des connecteurs ou des facteurs de forme spéciaux. La séparation de la conception de la carte porteuse et du COM rend les concepts de conception plus modulaires, si nécessaire. Un support adapté à une application spéciale peut impliquer en soi une charge de conception élevée. Si le processeur réel et les principaux contrôleurs d'E/S sont situés sur un COM, il est beaucoup plus facile, par exemple, de mettre à niveau un composant CPU vers la génération suivante, sans avoir à reconcevoir également un support très spécialisé. Cela peut permettre de réduire les coûts et de réduire les temps de développement. Cependant, cela ne fonctionne que si la connexion carte à carte entre le COM et son support reste compatible entre les mises à niveau.

D'autres avantages liés à l'utilisation de produits COM au lieu d'un développement à partir de zéro incluent la réduction du délai de mise sur le marché (TTM), la réduction des risques, les économies de coûts, le choix d'une variété de processeurs, la réduction des exigences et du temps de conception du client, et la possibilité de mener simultanément le développement matériel et logiciel.