工控主機板如何選型?

計算機板(“板”)可以被安裝在工業PC上或直接安裝在各裝置上。然而,由於許多工業應用的複雜性之間的相互依存關係,既要保證最高的可用性和可靠性。即使是很小的錯誤和失敗也可導致大且昂貴的損壞。工業主機板對效能要求極高,因此,嚴格的質量標準是一個先決條件。

此外,獲得更長的壽命週期和長期技術支援也被客戶廣泛請求,在選擇標準中,應當比較不同主機板的嵌入式解決方案、期望的壽命週期和可升級性能。必須區分一般的高質量標準和工業環境中惡劣和不斷變化的條件所帶來的特殊“嵌入式”挑戰。可以透過複雜的設計和生產過程以及使用高質量的零部件來實現。

CPU(處理器及晶片組)效能

CPU負責執行計算機的計算任務。選擇解決方案時,應考慮所需的處理能力。如果希望系統執行入門級工作負載,則可以選擇低功耗,但是工業應用往往需要執行復雜的任務。影響CPU效能的三個方面:時鐘頻率、CPI、指令的條數。減少指令的條數可以使得CPU更加簡潔、使用較少的暫存器,系統程式碼也會變得更加簡潔。例如 RISC-V。底層的指令減少,上層例如作業系統、彙編程式需要編寫的程式碼亦會變多。但是因為各種指令使用到的頻率和週期內不同資訊的訪問次數,設計CPU是要考慮到最佳化指令的執行速度,最佳化高頻訪問的指令,分配更多的資源。例如X86。

工控主機板如何選型?

所有產品最終都會有使用壽命,但是這應該是一個計劃有序的過程,允許對其進行升級換代。選擇處理器及其支援晶片組所依據的不僅僅只是單純的原始效能引數。還必須考慮I/O和記憶體需求。

主機板,I/O效能

對於工業應用來講,I/O要求可能不僅僅是USB、儲存裝置以及顯示裝置連線。很多應用使用並行處理器或專用I/O擴充套件卡,這都需要PCI或PCIe連線以便實現最優效能。

選擇系統,具有合適的插槽,這是最基本的要求。很多情況下,老的I/O板卡只提供PCI介面,這必須與新系統適應。

PCI/PCIe頻寬由處理器和晶片組所支援的規格書版本號碼來控制。目前最高的頻寬由PCIe 3。0規格提供。頻寬還受資料路徑寬度的限制。最大的PCIe資料量為為16路,而最小則為1路。最常用的是X1、X4、X8、和X16。PCIe擴充套件槽的數量取決於PCH以及處理器所提供的埠數量。