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來源：Digi-Key 作者：Tawfeeq Ahmad 產品設計師、解決方案架構師和系統工程師采用了各種系統級模塊標準，如 SMARC 和 Qseven（圖 1）。SGeT（嵌入式技術標準化小組）是一個由公司和組織組成的國際非營利性協會，他們聯合制定獨立的嵌入式計算機技術規范。為系統級模塊選擇行業標準有助于提高技術的可擴展性，并能利用供應商之間的互操作性。 最近，SGeT 定義了一個新的系統級模塊標準 – OSM 或開放標準模塊，其獨特的價值定位是可焊接式系統級模塊。該標準通過 LGA 設計和表面貼裝技術多加了一層堅固性。 
圖 1：系統級模塊標準包括 SMARC、Qseven 和 OSM。（圖片來源：iWave） OSM 標準解讀 開放標準模塊是最新的系統級模塊行業標準，于 2020 年 12 月推出。為了針對小尺寸、低成本的嵌入式計算機模塊制定一個面向未來的通用新標準，SGeT 發布了 OSM 1.0 規范。OSM 是可直接焊接和可擴展的嵌入式計算機模塊的首批標準之一。 OSM 正在逐漸進入該行業，其推出郵票大小的嵌入式計算機模塊來取代信用卡大小的模塊。OSM 允許針對 MCU32、Arm® 和 x86 架構開發、生產和分銷嵌入式模塊。OSM 模塊的主要特點包括： · 在焊接、裝配和測試過程中，完全可以通過機器進行處理 · 預鍍錫的 LGA 封裝，可直接焊接，無需連接器 · 預先定義的軟、硬接口 · 軟件和硬件的開源 全新的標準有四種不同的尺寸，包括零號、小號、中號和大號，具體根據模塊上可用的 LGA 觸點而有所不同（圖 2a 和 2b）。這四種不同的外形尺寸可以互相搭配使用。
圖 2a：標準 OSM 尺寸、外形尺寸和引腳分配表。（圖片來源：iWave）
圖 2b：根據圖 2a 用顏色編碼的標準 OSM 尺寸。（圖片來源：iWave） 開放標準模塊使用對稱的 LGA 封裝，這適用于連接模塊 PCB 和底板 PCB。熔融錫球柵陣列、ENIG LGA 或 BGA 可作為接觸技術使用，具體由制造商決定。此外，這些規范還允許模塊供應商根據要求采用不同的高度，并可選擇通過“PCB 間隔柱”進行擴展。 從小號開始，模塊提供視頻接口，最多可達 1 個 RGB 和一個 4 通道 DSI。中號模塊可以額外支持 2 個 eDP/eDP++，大號模塊增加了 2 個用于圖形的 LVDS 接口。因此，最高配置可以提供多達 6 個并行視頻輸出。從小號開始，所有模塊都會進一步提供一個 4 通道相機串行接口 (CSI)。大號模塊提供多達 10 條 PCIe 通道，用于快速連接外設；中號模塊提供 2 條 PCIe x1，小號模塊提供 1 條 PCIe x1。考慮到超微型化的基底面，零號模塊不具備上述的任何 I/O，但會提供 OSM 規范中列出的所有接口，而該規范為系統間通信提供高達 5x 以太網。 所有模塊都有一個專用的通信區域，為不同的無線技術提供 18 個天線信號引腳，還有 19 個引腳可用于制造商特定的信號。 為什么考慮 OSM？ OSM 模塊的主要優點包括具有抗振性的 PCB 可焊接模塊、具有最小引腳面積比的緊湊外形尺寸以及提供技術可擴展性。 由于該模塊可以直接焊接到承載卡上，因此非常適合易受振動影響和需要緊湊外形尺寸的產品。例如，電動兩輪車的連接性儀表板。OSM 模塊為設計人員提供了一種解決方案，使其能在可擴展性、外形尺寸和成本方面實現完美組合。 對于越來越多的物聯網應用，該標準有助于將模塊化嵌入式計算的優勢與成本、空間和接口方面日益增長的要求相結合。OSM 模塊的潛在應用包括物聯網連接的嵌入式、物聯網和邊緣系統，這些系統運行開源操作系統并能用于惡劣的工業環境。 OSM 系統級模塊的 iWave 產品組合 iWave Systems 是設計和制造系統級模塊的領導者，最近推出了 iW-RainboW-G40M（圖 3）：可焊接式 i.MX 8M Plus OSM 模塊。iW-Rainbow-G40M 在緊湊的 OSM 1.0 標準中集成了強大的 i.MX 8M Plus 處理器，從而能在一個緊湊的模塊上提供強大的 AI 和機器學習能力。
圖 3：iW-G40M 系統級模塊的頂部和底部圖片。（圖片來源：iWave） i.MX 8M Plus 配備兩個圖像信號處理器 (ISP) 和一個高達 2.3 TOPS 的專用神經網絡處理器，具有機器學習、視覺和先進的多媒體功能，非常適合智能家居、智能城市、工業物聯網等領域的應用。 該模塊的主要特點 · i.MX 8M Plus 雙通道/四通道 lite/四通道 · 2 GB LPDDR4（最多可達 8 GB） · 16 GB eMMC（最高可達 256 GB） · Wi-Fi (802.11b/g/n/ac/ax)（ax 可選） · 藍牙 5.0 · 2 個 CAN-FD 端口 · 2 個 RGMII 接口 · PCIe 3.0 x 1 · LVDS x 2 · 大號 LGA 模塊 該模塊能讓設計人員在他們的產品中加入靈活性和可擴展性，同時能縮短產品上市時間。處理器配有 CAN-FD 等工業接口、時間敏感型網絡和高速接口，因此非常適合那些支持對多媒體數據進行快速智能化處理的工業 4.0 和自動化系統。 借助開發工具包和生產就緒型 SOM，設計人員可以在減少風險的情況下加快產品上市時間。該模塊是應用就緒型產品，并配備所有必要的軟件驅動程序和 BSP，以及 Ubuntu、Android 和 Linux 軟件支持。 |
