Upgrades und Produktserien verlängern den Lebenszyklus von Embedded Elektroniken und schaffen neue Möglichkeiten für Vermarktung und Wertschöpfung.
Wir zeigen Ihnen, wie Sie das erreichen – am Beispiel der pinkompatiblen System on Modules phyCORE-i.MX 6UL/ULL, phyCORE-i.MX 91/93 und phyCORE-STM32MP13x.
Mit Vergleich der Modulfeatures für die Wahl Ihrer idealen Varianten.
Bild 1: Drei Module, ein Footprint: Phytec bietet drei pinkompatible Module, die skalierbare Leistung und Produktvarianten ermöglichen und den Lebenszyklus bestehender Projekte mit NXP i.MX 6UL/ULL-Prozessor verlängern können.
Modulare Plattformen haben zahlreiche Vorteile für das Embedded Design: Mit einem Mainboard und einer Serie dazu passender System on Modules können Produktvarianten mit verschiedener Ausstattung und unterschiedlichem Preis realisiert werden. Die Integration neuer, pinkompatibler System on Modules im Lebenszyklus ermöglicht Upgrades der Leistung sowie neue Funktionalitäten.
Standard-Formfaktoren versprechen genau das – zum Preis von Kompromissen bei der optimalen Ausnutzung der Prozessor-Feature, bei Größe und Kostenoptimierung. Eine günstigere Alternative sind pinkompatible System on Modules für Prozessoren mit ähnlichem Feature-Set, aber unterschiedlicher Rechenleistung und Grafik-Ausstattung. Sie ermöglichen es, die Module für unterschiedliche Produktvarianten oder zur Produktpflege auszutauschen.
Dabei nutzen sie die Features der Prozessoren optimal aus, sind so klein und preisoptimiert wie möglich und verzichten auf alle Bauteile, die nicht für die jeweilige Anwendung benötigt werden. Außerdem kommen keine Schaltungen zum Einsatz, die – wie häufig bei Standardmodulen – nur notwendig sind, um eine etwaige Kompatibilität mit anderen Modulen zu gewährleisten.
Skalierbarkeit mit pin-zu-pin-kompatiblen System on Modules für i.MX 6UL/ULL, i.MX 93/91 und STM32MP13x
Als ein Beispiel für solche pinkompatiblen Module hat Phytec eine Reihe neuer phyCORE System on Modules entwickelt: Das phyCORE-i.MX 91/93 kann mit den beiden neuesten NXP-Prozessoren i.MX 91 und i.MX 93 bestückt werden und ermöglicht so eine skalierbare Rechenleistung zwischen 1.300 DMIPS und 9.000 DMIPS.
Nach unten hin abgerundet wird die Modulserie mit dem phyCORE-STM32MP13x. Sein Prozessor von STMicroelectronics verfügt über eine Rechenleistung von 1.200 DMIPS und markiert den Einstieg in die SOM-Serie.
Alle neuen Module verfügen über denselben Footprint wie das vielfach bewährte phyCORE-i.MX 6UL/ULL, das dank der garantierten Langzeitverfügbarkeit bis Ende 2035 auch heute noch für Neudesigns geeignet ist.
Gleicher Footprint – neue Funktionen
Gleichzeitig bieten die neueren Module bei ähnlichem Feature-Set erweiterte Funktionalitäten, mit denen sie den Lebenszyklus von Projekten mit i.MX 6UL/ULL-Prozessor ideal erweitern können.
So verfügt der i.MX 93 beispielsweise über eine Realtime-MCU und eine eigenständige NPU-Einheit für Machine-Learning-Anwendungen. Ebenso wie sein kleiner Bruder i.MX 91 ist er mit der Energy Flex-Architektur von NXP designt, die hohe Rechenleistung mit geringem Energieverbrauch kombiniert.
Die integrierte EdgeLock Secure Enclave erlaubt Sicherheitsfunktionen wie Lifecycle-Management, Manipulationserkennung, sicheres Booten und einen vereinfachten Weg zu Zertifizierungen.
Bild 2: Rechenleistung und garantierte Verfügbarkeit der pinkompatiblen Module. Entwickler können die optimale Kombination aus Leistung, Langzeitverfügbarkeit und Preis wählen – mit der Option nachträglicher Upgrades und Produktvarianten.
Wie genau kann ich mit den phyCORE-SOMs Produktvarianten realisieren?
Der NXP i.MX 6UL/ULL Applikationsprozessor und das entsprechende phyCORE System on Module sind im Markt etabliert und gut verfügbar. Es bietet sich derzeit an, Neudesigns eines Mainboards auf Basis dieses SOMs zu entwickeln und zu erproben. Für den Marktstart kann dann entweder genau dieser Prozessor eingesetzt werden, oder ein pinkompatibles Modul, zum Beispiel mit dem extrem kostengünstigen STM32MP13x.
Damit kann der Markterfolg getestet werden, ehe dann weitere Produktvarianten mit den leistungsstärkeren Prozessoren i.MX 91 und i.MX 93 gelauncht werden. So können zum Beispiel neue Software-Funktionen oder verbesserte Grafikleistung etc. im Lebenszyklus eines Produkts eingeführt werden. Das ermöglicht ein Upselling ohne Neudesign oder Änderungen an der Basisplatine, i.d.R. ist auch ein nachträgliches Hardware-Upgrade mit den leistungsstärkeren Modulen denkbar und möglich.
Footprint-kompatible Module, wie im gezeigten Beispiel für den NXP i.MX 6UL/ULL Prozessor, ermöglichen die Erstellung verschiedener Produktvarianten. Darüber hinaus können sie den Lebenszyklus verlängern, indem sie die Integration neuer Software-Funktionen oder eine verbesserte Grafikleistung mithilfe eines leistungsstärkeren System on Modules auf dem bestehenden Mainboard ermöglichen.
Kann ich meine phyCORE-i.MX 6UL/ULL-Module nun einfach mit einem neueren Modul ersetzen?
Die Antwort ist ein klares Jein: Die neuen phyCORE-i.MX 91/93 und phyCORE-STM32MP13x System on Modules verfügen über denselben Footprint wie das phyCORE-i.MX 6UL/ULL.
Aktuelle Designs können mit den neuen Modulen ausgestattet werden, insofern sie das von Phytec standardmäßig vorgesehene Pinmuxing verwenden. Bei diesem Vorgang – auch als Pin-Multiplexing bezeichnet – werden Hardware-Pins auf dem System on Module den entsprechenden Funktionalitäten oder Peripheriegeräten des Systems zugeordnet.
Vor einem Austausch der SOMs ist es wichtig zu prüfen, ob und wie das Pinmuxing des Original-Moduls angepasst wurde. Sollten hier Änderungen vorgenommen worden sein, müssen diese analog für das neue System on Module angepasst werden.
Ebenfalls zu betrachten ist die Spannungsversorgung. Da die Leistungsaufnahme der Module unterschiedlich sein kann, muss immer die maximal benötigte Leistung vorgesehen sein.
Die Phytec Expertinnen und Experten prüfen für entsprechende Kundenprojekte gerne, ob und inwiefern das möglich ist.
Für eine genaue Prüfung der Anforderungen für eine Migration Ihres Projektes mit phyCORE-i.MX 6UL/ULL zum phyCORE-i.MX 91/93 gibt es außerdem in Kürze ein technisches Compatibility Manual. Fordern Sie das Dokument direkt bei uns an!