一文讀懂，為什么推薦您采用嵌入式核心板開發(fā)產品？
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，用戶在設計產品時只需進行功能接口的外圍電路設計，從而降低硬件開發(fā)難度，節(jié)省開發(fā)時間。
在軟件方面，嵌入式核心板（以下簡稱核心板）一般已完成Linux（Build Root）、Ubuntu、Android、WinCE等嵌入式操作系統(tǒng)的移植適配，在完善各個接口驅動的同時還會適配Uboot、文件系統(tǒng)以及QT圖形界面的移植開發(fā)，這樣最終呈現(xiàn)給用戶的是一個帶圖形界面的完整操作系統(tǒng)，最大程度方便了用戶進行二次開發(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，不但可以降低產品設計難度，加快產品上市時間，同時還便于產品迭代升級，減少維護工作量，因此在嵌入式系統(tǒng)所涉及的產品領域得到廣泛應用。對于一些經驗豐富的軟、硬件工程師來說，可能還不了解采用核心板的開發(fā)方式或者不信賴核心板的產品模式，所以每當遇到有新項目開發(fā)便重新開始設計一體板，軟件上還要重新移植Uboot、操作系統(tǒng)、QT等。如果時間充足、經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上基礎相對薄弱，一旦設計過程出現(xiàn)失誤，很可能導致整個項目擱置，影響產品上市。在人力不足的情況下，這樣的工作無疑是在“重復造輪子”，無形中消耗了大量的人力物力。
其實，飛凌嵌入式的核心板經過多年的技術發(fā)展與品質沉淀，在集成度、穩(wěn)定性、專業(yè)性等方面已經非常成熟，飛凌的企業(yè)級板卡對于用戶進行產品開發(fā)能帶來很多價值。接下來，讓我們從產品開發(fā)角度來進一步了解。
二、嵌入式ARM終端產品開發(fā)難點
嵌入式處理器應用已非常廣泛，但在進行終端產品開發(fā)時，硬件設計、軟件開發(fā)、和生產維護上卻有一些無法規(guī)避的痛點。
01、硬件設計痛點
▲ 設計難度大：隨著嵌入式技術的發(fā)展，嵌入式處理器的性能越來越高，與之相對的是開發(fā)難度也越來越大，已不是單片機工程師軟硬通吃的時代了。從SDRAM到LPDDR4，內存速率越來越快，PCB層數也從早期4層就可以滿足到現(xiàn)在動輒8-12層，對高速走線與硬件的仿真都有了很大的要求，開發(fā)投入隱性成本高。
▲ 設計周期長：從熟悉CPU的啟動、內存選配到電源架構設計，動輒幾百根連線，一般需要半年以上的時間完成硬件設計與測試；后互聯(lián)網時代對產品上市效率的要求很高，可謂“時間就是金錢”，市場不會因為設計難度停下來等你。
▲ 穩(wěn)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、長期運行穩(wěn)定性測試、頻繁斷電、上電開關機測試等都需要有完備的測試設備與經驗方能完成。任何一個環(huán)節(jié)測試不通過都有可能讓設計重新來過，增加了工程師的壓力。
以上這些問題，如果使用飛凌核心板呢？
采用飛凌核心板方式設計產品，因高速信號走線全部集中在核心板層面，用戶只需進行外圍功能接口電路設計，使產品PCB層數從8-12層變?yōu)?-4層，極大簡化硬件設計難度，降低開發(fā)周期。同時，針對核心模塊的各種復雜測試已經由飛凌完成，測試成本也會大幅降低。
02、軟件設計的痛點
▲ 系統(tǒng)移植周期長：適配一個符合產品需求的操作系統(tǒng)，需要很長的開發(fā)周期。文件系統(tǒng)裁剪、文檔解讀、適配硬件、BUG調試，種種工作無疑加大了開發(fā)難度，也延長了開發(fā)周期；
▲ 重復開發(fā)：企業(yè)在有不同的產品研發(fā)項目時，會根據產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格不同。如果使用同一款處理器開發(fā)不同產品可能會發(fā)生性能過?；蛘咝阅懿蛔愕那闆r，但是如果每個項目都選擇不同型號的處理器開發(fā)又會出現(xiàn)重復開發(fā)和精力不足的問題。重要的是，終端產品企業(yè)的軟件研發(fā)精力更適合投入到應用程序的開發(fā)，與硬件相關的kernel層需要隨著處理器的變化而更改；
以上這些問題，如果使用飛凌核心板呢？
飛凌核心板的操作系統(tǒng)BSP包都是經過優(yōu)化、修復、裁剪、測試之后輸出的，使用習慣、功能特性體現(xiàn)、穩(wěn)定性方面都更加符合用戶需求。用戶不再需要從芯片原廠幾百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發(fā)環(huán)境按照軟件手冊操作即可，不但節(jié)省了開發(fā)周期，還能讓用戶的精力更加集中于應用程序的開發(fā)。
03、生產與維護的痛點：
▲ 生產良率的控制難：嵌入式處理器開發(fā)的產品PCB層數多，且多數是高速信號，對PCB材質、物料品質、焊接質量要求很高，如果達不到生產的一致性會直接導致良品率的下降甚至會造成板卡在現(xiàn)場不穩(wěn)定的情況。
▲ 產品維護周期長：高速信號對PCB阻抗要求高，材質的細微變化都很可能會導致內存參數的調整。加之一些行業(yè)的產品生命周期很長，動輒十年以上，過程中任何一個芯片的停產或更新都需要軟硬件驅動的修改，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前都會經過嚴格的老化和測試，保證交付給用戶的是合格的產品，所以從側面提升了用戶的產品穩(wěn)定性，降低其生產難度。因為處理器、內存、存儲等芯片生產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，會不斷對核心板進行維護升級，這也間接幫助用戶減少了維護成本和精力投入。
結束語
醫(yī)療、工控、交通、電力、物聯(lián)網···不同行業(yè)、不同產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，飛凌與NXP、全志、瑞芯微、TI、SAMSUNG、瑞薩等國內外多家芯片原廠達成戰(zhàn)略合作關系，針對不同嵌入式處理器的特性推出了一系列核心板，既有專用網絡加速的NXP DN產品處理器核心板，也有多媒體通用處理器核心板；既有可穩(wěn)定運行于醫(yī)療設備及工業(yè)現(xiàn)場的核心板，也有符合電力系統(tǒng)的全國產化核心板，省去了不同行業(yè)用戶因不同項目需求開發(fā)多款板卡的麻煩。而穩(wěn)定可靠的嵌入式核心板，在產品研發(fā)階段，帶來的不只是研發(fā)難度的降低，研發(fā)周期的縮短，長遠看還能節(jié)約產品批量化后的隱性成本。這也是為什么越來越多的企業(yè)選擇使用核心板來開發(fā)產品，因為，對于工程師和企業(yè)主來說，都省心省力，還能讓產品更穩(wěn)定。
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