一文讀懂，為什么推薦您采用嵌入式核心板開(kāi)發(fā)產(chǎn)品？

哦哈喲

一、什么是核心板？

嵌入式核心板又叫System-On-Module(SOM)板卡，是一種將CPU、內存（DDR）、存儲（eMMC或FLASH）、電源管理（PMIC,負責CPU的上電時(shí)序及CPU需求各種不同電壓的輸出）等集成芯片封裝到一起的高集成度板卡，一般采用板對板連接器、郵票孔焊接、金手指、COM Express等形式與底板連接，并且核心板通常將CPU的所有功能引腳或大部分功能引腳引出，用戶(hù)在設計產(chǎn)品時(shí)只需進(jìn)行功能接口的外圍電路設計，從而降低硬件開(kāi)發(fā)難度，節省開(kāi)發(fā)時(shí)間。

在軟件方面，嵌入式核心板（以下簡(jiǎn)稱(chēng)核心板）一般已完成Linux（Build Root）、Ubuntu、Android、WinCE等嵌入式操作系統的移植適配，在完善各個(gè)接口驅動(dòng)的同時(shí)還會(huì )適配Uboot、文件系統以及QT圖形界面的移植開(kāi)發(fā)，這樣最終呈現給用戶(hù)的是一個(gè)帶圖形界面的完整操作系統，最大程度方便了用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

核心板作為一種獨特的嵌入式板卡形式，與一體板相比優(yōu)勢明顯，不但可以降低產(chǎn)品設計難度，加快產(chǎn)品上市時(shí)間，同時(shí)還便于產(chǎn)品迭代升級，減少維護工作量，因此在嵌入式系統所涉及的產(chǎn)品領(lǐng)域得到廣泛應用。對于一些經(jīng)驗豐富的軟、硬件工程師來(lái)說(shuō)，可能還不了解采用核心板的開(kāi)發(fā)方式或者不信賴(lài)核心板的產(chǎn)品模式，所以每當遇到有新項目開(kāi)發(fā)便重新開(kāi)始設計一體板，軟件上還要重新移植Uboot、操作系統、QT等。如果時(shí)間充足、經(jīng)驗豐富這種方法是可行的，但有很多公司在硬件與底層驅動(dòng)上基礎相對薄弱，一旦設計過(guò)程出現失誤，很可能導致整個(gè)項目擱置，影響產(chǎn)品上市。在人力不足的情況下，這樣的工作無(wú)疑是在“重復造輪子”，無(wú)形中消耗了大量的人力物力。

其實(shí)，飛凌嵌入式的核心板經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展與品質(zhì)沉淀，在集成度、穩定性、專(zhuān)業(yè)性等方面已經(jīng)非常成熟，飛凌的企業(yè)級板卡對于用戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能帶來(lái)很多價(jià)值。接下來(lái)，讓我們從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)角度來(lái)進(jìn)一步了解。

二、嵌入式ARM終端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)難點(diǎn)

嵌入式處理器應用已非常廣泛，但在進(jìn)行終端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，硬件設計、軟件開(kāi)發(fā)、和生產(chǎn)維護上卻有一些無(wú)法規避的痛點(diǎn)。

01、硬件設計痛點(diǎn)

▲ 設計難度大：隨著(zhù)嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式處理器的性能越來(lái)越高，與之相對的是開(kāi)發(fā)難度也越來(lái)越大，已不是單片機工程師軟硬通吃的時(shí)代了。從SDRAM到LPDDR4，內存速率越來(lái)越快，PCB層數也從早期4層就可以滿(mǎn)足到現在動(dòng)輒8-12層，對高速走線(xiàn)與硬件的仿真都有了很大的要求，開(kāi)發(fā)投入隱性成本高。

▲ 設計周期長(cháng)：從熟悉CPU的啟動(dòng)、內存選配到電源架構設計，動(dòng)輒幾百根連線(xiàn)，一般需要半年以上的時(shí)間完成硬件設計與測試；后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對產(chǎn)品上市效率的要求很高，可謂“時(shí)間就是金錢(qián)”，市場(chǎng)不會(huì )因為設計難度停下來(lái)等你。

▲ 穩定性測試復雜：高低溫測試、壓力測試、信號完整性測試、電源帶載測試、長(cháng)期運行穩定性測試、頻繁斷電、上電開(kāi)關(guān)機測試等都需要有完備的測試設備與經(jīng)驗方能完成。任何一個(gè)環(huán)節測試不通過(guò)都有可能讓設計重新來(lái)過(guò)，增加了工程師的壓力。

以上這些問(wèn)題，如果使用飛凌核心板呢？

采用飛凌核心板方式設計產(chǎn)品，因高速信號走線(xiàn)全部集中在核心板層面，用戶(hù)只需進(jìn)行外圍功能接口電路設計，使產(chǎn)品PCB層數從8-12層變?yōu)?-4層，極大簡(jiǎn)化硬件設計難度，降低開(kāi)發(fā)周期。同時(shí)，針對核心模塊的各種復雜測試已經(jīng)由飛凌完成，測試成本也會(huì )大幅降低。

02、軟件設計的痛點(diǎn)

▲ 系統移植周期長(cháng)：適配一個(gè)符合產(chǎn)品需求的操作系統，需要很長(cháng)的開(kāi)發(fā)周期。文件系統裁剪、文檔解讀、適配硬件、BUG調試，種種工作無(wú)疑加大了開(kāi)發(fā)難度，也延長(cháng)了開(kāi)發(fā)周期；

▲ 重復開(kāi)發(fā)：企業(yè)在有不同的產(chǎn)品研發(fā)項目時(shí)，會(huì )根據產(chǎn)品的特性選擇不同品牌或型號的嵌入式處理器，這些處理器的性能和價(jià)格不同。如果使用同一款處理器開(kāi)發(fā)不同產(chǎn)品可能會(huì )發(fā)生性能過(guò)�；蛘咝阅懿蛔愕那闆r，但是如果每個(gè)項目都選擇不同型號的處理器開(kāi)發(fā)又會(huì )出現重復開(kāi)發(fā)和精力不足的問(wèn)題。重要的是，終端產(chǎn)品企業(yè)的軟件研發(fā)精力更適合投入到應用程序的開(kāi)發(fā)，與硬件相關(guān)的kernel層需要隨著(zhù)處理器的變化而更改；

以上這些問(wèn)題，如果使用飛凌核心板呢？

飛凌核心板的操作系統BSP包都是經(jīng)過(guò)優(yōu)化、修復、裁剪、測試之后輸出的，使用習慣、功能特性體現、穩定性方面都更加符合用戶(hù)需求。用戶(hù)不再需要從芯片原廠(chǎng)幾百G的資料一步一步做出符合自己功能需要的BSP，只需要從飛凌提供的已搭建好的開(kāi)發(fā)環(huán)境按照軟件手冊操作即可，不但節省了開(kāi)發(fā)周期，還能讓用戶(hù)的精力更加集中于應用程序的開(kāi)發(fā)。

03、生產(chǎn)與維護的痛點(diǎn)：

▲ 生產(chǎn)良率的控制難：嵌入式處理器開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品PCB層數多，且多數是高速信號，對PCB材質(zhì)、物料品質(zhì)、焊接質(zhì)量要求很高，如果達不到生產(chǎn)的一致性會(huì )直接導致良品率的下降甚至會(huì )造成板卡在現場(chǎng)不穩定的情況。

▲ 產(chǎn)品維護周期長(cháng)：高速信號對PCB阻抗要求高，材質(zhì)的細微變化都很可能會(huì )導致內存參數的調整。加之一些行業(yè)的產(chǎn)品生命周期很長(cháng)，動(dòng)輒十年以上，過(guò)程中任何一個(gè)芯片的停產(chǎn)或更新都需要軟硬件驅動(dòng)的修改，雖然難度不大但始終都要有人維護，分散精力。

以上這些問(wèn)題，如果使用飛凌核心板呢？

因為處理器、內存、存儲以及電源管理等主要芯片都集成在核心板上，而飛凌所有核心板在出廠(chǎng)前都會(huì )經(jīng)過(guò)嚴格的老化和測試，保證交付給用戶(hù)的是合格的產(chǎn)品，所以從側面提升了用戶(hù)的產(chǎn)品穩定性，降低其生產(chǎn)難度。因為處理器、內存、存儲等芯片生產(chǎn)工藝在不斷更新迭代，軟件更新在所難免，飛凌為了保證核心板的一致性，會(huì )不斷對核心板進(jìn)行維護升級，這也間接幫助用戶(hù)減少了維護成本和精力投入。

結束語(yǔ)

醫療、工控、交通、電力、物聯(lián)網(wǎng)···不同行業(yè)、不同產(chǎn)品對嵌入式處理器的需求不同，有的需求高性能，有的需求低成本，有的需求功能接口豐富。在嵌入式處理器百花齊放的市場(chǎng)，飛凌與NXP、全志、瑞芯微、ti、SAMSUNG、瑞薩等國內外多家芯片原廠(chǎng)達成戰略合作關(guān)系，針對不同嵌入式處理器的特性推出了一系列核心板，既有專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )加速的NXP DN產(chǎn)品處理器核心板，也有多媒體通用處理器核心板；既有可穩定運行于醫療設備及工業(yè)現場(chǎng)的核心板，也有符合電力系統的全國產(chǎn)化核心板，省去了不同行業(yè)用戶(hù)因不同項目需求開(kāi)發(fā)多款板卡的麻煩。而穩定可靠的嵌入式核心板，在產(chǎn)品研發(fā)階段，帶來(lái)的不只是研發(fā)難度的降低，研發(fā)周期的縮短，長(cháng)遠看還能節約產(chǎn)品批量化后的隱性成本。這也是為什么越來(lái)越多的企業(yè)選擇使用核心板來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，因為，對于工程師和企業(yè)主來(lái)說(shuō)，都省心省力，還能讓產(chǎn)品更穩定。

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