Système sur module (SoM)

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Les composants communs du système sur module comprennent un processeur, une RAM, une mémoire flash, une unité de gestion de l'alimentation, des interfaces de communication filaires et sans fil.

• Microcontrôleur, au moins un cœur de microprocesseur ou de processeur de signal numérique (DSP)
• Blocs de mémoire comprenant une sélection de ROM, RAM, EEPROM et/ou mémoire flash
• Sources de synchronisation
• Interfaces de communication standard de l'industrie : telles que USB, FireWire, Ethernet, USART, SPI, I²C
• Périphériques comprenant des compteurs, des temporisateurs en temps réel et des générateurs de réinitialisation à la mise sous tension
• Interfaces analogiques, y compris les convertisseurs analogique-numérique et les convertisseurs numérique-analogique
• Régulateurs de tension et circuits de gestion de l'alimentation

Computer on Module (CoM), également connu sous le nom de System on Module (SoM), est un module physique intégré unique intégré dans une fonction système qui contient des composants de base, notamment un SoC, des blocs de mémoire, une unité d'alimentation, etc., qui sont ensuite connectés à un Carte de support appropriée via des broches pour créer une carte mianboard/développement intégrée complète.

System on Module (SoM) est une carte compacte et intégrée qui combine un microprocesseur, une mémoire, une gestion de l'alimentation et d'autres composants essentiels dans un seul module. Il sert de base à la création de systèmes plus complexes, simplifiant ainsi le processus de conception et de développement. En tirant parti des SoM, les entreprises peuvent réduire considérablement le temps et les coûts associés à la commercialisation de nouveaux produits. 

• Délai de mise sur le marché plus rapide: Les SoM peuvent réduire considérablement le temps de développement, permettant aux produits d'atteindre le marché plus rapidement. Cela peut constituer un avantage crucial dans des secteurs hautement compétitifs.
• Risque de développement réduit: En utilisant des modules pré-testés et vérifiés, le risque de rencontrer des défauts de conception et des problèmes inattendus est minimisé par rapport à la conception de systèmes complexes à partir de zéro.
• Réduction des coûts : les SoM peuvent réduire les coûts globaux de développement en simplifiant la gestion du cycle de vie et en réduisant les coûts de nomenclature.
• Évolutivité et flexibilité: Les SoM offrent évolutivité et flexibilité, permettant aux développeurs d'ajuster et de mettre à niveau les conceptions en fonction des besoins. La conception modulaire permet une intégration facile des nouvelles technologies pendant le processus de développement.
• Développement matériel et logiciel simplifié: Les SoM offrent un environnement de conception convivial aux développeurs de matériel et de logiciels, évitant ainsi le défi de créer des PCB complexes à partir de zéro et leur permettant de se concentrer sur des fonctions spécifiques au produit.
• Intégration facile des technologies avancées: Les développeurs peuvent facilement intégrer des modèles d'IA et d'autres technologies avancées sur les SoM pour répondre aux nouvelles demandes d'applications.
• Complexité réduite: En intégrant plusieurs fonctions système, les SoM réduisent la complexité de conception, permettant aux développeurs de déployer plusieurs applications à l'aide d'une seule carte support.

Ces avantages rendent les SoM largement utilisés dans divers secteurs, notamment l'IoT, l'automatisation industrielle, les dispositifs médicaux et l'informatique de pointe, entre autres.

Le système sur module (SoM) et la carte de support forment ensemble une solution complète pour les systèmes embarqués. Le SoM gère les fonctions de calcul et de traitement de base, tandis que la carte de support fournit les interfaces, l'alimentation et les périphériques nécessaires. Cette conception modulaire permet aux développeurs d'appliquer le SoM de manière flexible à différents projets tout en personnalisant la carte mère pour répondre aux besoins spécifiques des applications. Cette combinaison accélère non seulement le développement et les délais de mise sur le marché, mais simplifie également le processus de conception et de mise à niveau, offrant une grande évolutivité et une pérennité du système.

• Système sur module (SoM): Un SoM est un module compact et préemballé qui intègre un processeur, une mémoire et des fonctions système essentielles dans une seule unité. Il est conçu pour répondre aux besoins de traitement de base d'un système embarqué avec un minimum d'effort d'ingénierie. Le SoM sert de bloc de construction que les développeurs peuvent utiliser et réutiliser dans différents projets, fournissant ainsi un cadre standardisé pour les conceptions complexes.
• Conseil de transporteur: La carte porteuse fournit les interfaces, connecteurs et périphériques nécessaires qui permettent au SoM de communiquer avec l'environnement externe. Il est conçu pour s'adapter au SoM et fournir la distribution d'alimentation, la connectivité E/S et toutes les fonctionnalités supplémentaires requises par l'application spécifique.

Dans la conception de système sur module (SoM), plusieurs méthodes de connexion sont couramment utilisées pour interfacer le SoM avec la carte de support ou d'autres composants. Ces méthodes de connexion incluent :

• Connecteurs carte à carte :Ces connecteurs créent un lien physique direct entre le SoM et la carte support. Ils fournissent des connexions fiables haute densité et haut débit, adaptées aux applications complexes nécessitant de nombreuses options d'E/S.
• En-têtes de broches: Les connecteurs à broches sont des méthodes de connexion plus simples dans lesquelles les broches du SoM sont directement insérées dans les prises correspondantes ou soudées sur la carte de support. Ils sont souvent utilisés pour le prototypage et les conceptions moins complexes.
• Connecteurs de bord: Les connecteurs Edge permettent au SoM de glisser dans un emplacement sur la carte support. Cette méthode est courante dans les applications où un montage et un démontage rapides sont nécessaires, offrant une facilité de maintenance et de remplacement.
• Connexions soudées: Pour les systèmes qui nécessitent une fiabilité et des performances améliorées, le SoM peut être directement soudé sur la carte support. Cela permet d'obtenir une connexion permanente et robuste mais limite la flexibilité en termes de remplacement de module.

Chaque méthode de connexion présente son propre ensemble d'avantages et de compromis, ayant un impact sur des facteurs tels que la facilité d'assemblage, la robustesse du système et la flexibilité des mises à niveau ou des modifications. Le choix de la méthode de connexion dépend des exigences spécifiques de l'application, notamment des considérations de performances, de coût et de facilité de fabrication ou de maintenance.

ARM SoM et MIPS SoM sont deux types de système sur module (SoM) qui utilisent différentes architectures de processeur – ARM et MIPS, respectivement. Ils sont utilisés dans diverses applications en raison de leurs caractéristiques et avantages distincts. Voici un aperçu de quelques aspects et applications typiques de chacun :

SoM ARM typique:

• Fonctionnalités: Les SoM ARM comportent généralement des processeurs ARM Cortex, qui peuvent aller de la série Cortex-M à faible consommation pour les applications de microcontrôleurs à la série Cortex-A hautes performances pour les tâches plus exigeantes. Ils incluent souvent une mémoire intégrée (RAM et Flash), des options de connectivité (telles que Wi-Fi et Bluetooth) et plusieurs interfaces d'E/S.
• Applications: En raison de leur efficacité énergétique et de leurs performances, les SoM ARM sont largement utilisés dans les appareils mobiles, l'électronique grand public, les systèmes de contrôle industriels, les applications automobiles et les appareils IoT. Ils bénéficient d’un vaste écosystème et d’une large gamme de supports logiciels et matériels disponibles.
• Exemple: Un SoM ARM peut inclure un processeur ARM Cortex-A53 quadricœur, un GPU Mali, plusieurs interfaces USB et la prise en charge de divers systèmes d'exploitation comme Linux ou Android.

SoM MIPS typique:

• Fonctionnalités: Les SoM MIPS comportent souvent des processeurs MIPS32 ou MIPS64, connus pour leurs capacités efficaces de pipeline et de multithreading, qui sont avantageuses dans des tâches de traitement spécifiques. Ils peuvent également inclure des périphériques et des interfaces essentiels similaires aux SoM ARM.
• Applications: Les SoM MIPS sont couramment utilisés dans les équipements réseau (tels que les routeurs et les passerelles), l'électronique grand public numérique et les systèmes embarqués qui nécessitent des capacités robustes de traitement des données. Leur architecture peut être bénéfique dans les applications nécessitant un multitâche efficace et un traitement à haut débit.
• Exemple: Un SoM MIPS peut intégrer des cœurs de processeur MIPS64, de la SDRAM, une connectivité Ethernet et plusieurs GPIO conçus pour les équipements de télécommunications ou les appareils domestiques intelligents.

Les SoM ARM et MIPS répondent à des besoins distincts du marché et sont choisis en fonction de facteurs tels que les besoins en énergie, les ressources de développement disponibles, les performances des applications cibles et la prise en charge de l'écosystème. L'adoption généralisée d'ARM offre une solution polyvalente pour diverses applications, tandis que MIPS offre de solides capacités de traitement pour des domaines spécialisés tels que les télécommunications et le multimédia.