嵌入式电脑模块设计服务2.0 进击服务大商机
- 林稼弘
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随着市场上移动式手持应用越来越普遍，由PCI工业电脑制造商组织(简称PICMG协会)主导并广泛被工控产业采用的COM Express规范，也在去年因应这样的趋势推出了2.1版的新界面标准，其主要内容除了定义了可如名片般大小的小尺寸规格(84 x 55mm form factor)外，支持宽电压输入(4.75V~20V)、USB client、CAN Bus等功能均让系统整合厂商可以透过新版的COM Express规格，设计出更多满足终端客户需求的产品。
研华嵌入式运算核心事业群专案副理王圣文指出，除了原本中高端应用的基本型(95 x 125mm)与紧凑型(95 x 95mm)尺寸，新加入的迷你版规格可以满足像可携式超声波机、室外专业量测仪器、移动式3G/4G信号检测仪器等这类需要移动特性的移动应用。他说，「尽管这类应用并不一定要设计得如手持装置那麽小，但有了迷你规格后，模块设计做得更小，便可以留给客户应用更多的可用设计空间。」
板对板架构让COM模块备受欢迎
对于COM Express之所以受到市场上的欢迎，王圣文则表示，最主要的原因是把核心功能由嵌入式电脑模块(Computer-On-Module；COM)来负责，而系统整合厂商就能专注于自己专精的领域。
他解释，「整块主机板都由厂商来自行完成其实既旷日费时也不符合效益，若外包给ODM又会担心技术外流。再加上，每个系统都会需要处理器、芯片组、存储器、网络芯片等才能顺利运作，因此把这一部分必须的基本功能独立出来由模块来完成，就能让系统设计者只针对产品应用领域的需求，把差异化的功能设计在底板，而无需花时间投入在共通的设计领域，达到资源对准的极大化效果。」
举例来说，像提供医疗用超声波设备的系统整合厂商，其所在意的是如何透过外接扫描仪器，将获取的图像透过撰写的应用程序演算后以终端客户指定的方式显示在屏幕上，因此透过研华所提供的符合COM Express标准的模块，就能让其专心处理所擅长的类比探头、图像处理这部分的功能。
此外，零组件更新换代也是件困扰系统厂商的问题，譬如军用的产品通常都希望系统至少能有10~15年的寿命，但像一般芯片供应商对嵌入式的应用仅提供七年寿命，而就算厂商可以事先备料，随着时间越久，板上相关零件停产的比例就越高，若要为板上所有组件都进行备料也会造成厂商相当大的成本压力。
「因此透过COM架构，系统整合厂商就只要选用适合的Type与form factor，就算模块所使用的是不同的处理器或芯片组，也都不会影响其所设计的底板，再也不用因为芯片组厂商停止供应而需要为产品进行改版，因而省去预先备料的麻烦，也可缩短设计时程与减少开发成本。」王圣文说。
没有完美规格却有贴心的事前服务
不过，没有哪一种规格是可以百分之百的完美，永远会有许多意料之外的状况会发生。王圣文根据其经验指出，「一般最常见的就是兼容性问题，也就是尽管供应商与系统厂商双方都依COM Express标准做出了模块与底板，却有可能两个一组合起来就是无法运作，譬如像是开了电源却无法运转的情况，就可能是因为不符合上板开机条件所导致，碰到这种问题时，一般都是直接派FAE工程师到现场，透过信号量测来了解是否底板有哪些设计不当之处。」
但王圣文也强调，这种仅在销售后提供的硬件服务已过时了，为了提供客户更多更好的服务，研华改变了上述的被动式服务，提前从系统设计角度出发，以全新的主动式设计服务模式，也就是研华的新服务概念——嵌入式电脑模块设计服务2.0(COM Design in Services 2.0)，来提供客户更进一步的事前服务。
王圣文说，「目前研华不仅有协助客户找出问题的售后服务，更早在客户设计之初就先提供设计参考数据，透过design guide可以让客户在设计前就清楚知道每块模块的板子特性；另外，在产品打样前也会为客户的底板针对像电源、硬盘或USB这类标准功能先进行线路设计的检视；之后，待样机完成后，更会派工程师直接到现场与客户一起检验开机状况。」
以复制法直接套用软硬件设计
此外，王圣文也表示，拥有丰富经验的研华是做硬件的专家，因此可以提供事先已通过验证且经常性使用的设计供客户沿用在其底板设计上。他以COM Express Mini所需使用的电池来说明，「我们一开始就把最常用的电池都事先做好，也完成验证的设计让客户可以直接复制使用，因此设计者就能免去debug这部分线路的麻烦，也可节省更多设计时间。而散热与机构设计也同样提供了标准的template供客户参考，既可直接套用也可依此进行定制。」
而在软件方面，他则说，「研华的iManager提供客户开发时智能化管理的工具，非常符合COM可置换的精神，而且因为它是根据嵌入式应用程序编程界面(EAPI)所设计的API，所以在COM Express Mini的应用上效果更为明显，譬如iManager把一些像温度、电源、看门狗等驱动程序与API都已写好，因此即使改板或芯片组改朝换代，客户仍旧可以原有程序而无需改写的情况下来呼叫iManager API，借此取得板卡上的相关信息与应用。」
就是要给你easy to use的最佳服务
尽管一块功能完备的板子要历经的过程无非是规划、设计、测试、验证、制造，但其中所涉及的细微末节却多不胜数，像零件怎麽摆？摆哪里？怎样布线最有效率？如何妥善控制耗电与杂讯？等等的问题都是设计者必须仔细考量甚至进行反覆检验的步骤。
而研华即将在今年下半年开始提供服务的嵌入式电脑模块设计服务2.0，就是希望提供设计者一个功能齐备、可直接使用的设计服务来减少系统整合厂商开发载板可能遇到的困难并降低设计风险，在客户既不必为硬件投入找料与验证时间，也无需因硬件或设计变动而为软件更新改版的困扰下，客户的产品也能更早实现Time-to-Market的目标。
未来，研华还将把许多过去实战经验所累积的专业知识，以文件型式放在COM Design in Services的专属网站(http://com.advantech.com)，「客户不再是碰到问题后才急找工程师，直接在网络上就能找到各种相关资源，而且我们已从系统角度出发、化被动为主动的提供各种软硬件与专业的顾问式谘询，都是希望能让客户觉得研华的产品与服务是确实的『easy to use』。」王圣文期许的说。 (本文由研华科技提供，林稼弘整理)
