In der modernen industriellen Automatisierung basiert das Systemdesign zunehmend auf dem Prinzip der Modularität. ARBOR stellt mit dem EmNANO-iX701-CPU-Modul, das im COM Express Mini Type 10-Formfaktor ausgeführt ist, seine Vision dieses Konzepts vor. Dabei handelt es sich nicht um einen eigenständigen Computer, sondern um einen Rechenkern, der auf einer Trägerplatine (Carrier Board) installiert wird. Diese Kombination ermöglicht es Ingenieur:innen, die Abmessungen des Endsystems flexibel zu gestalten – von extrem kompakten Steuerungen bis hin zu großen Bedien- oder Kontrollpanel-Systemen mit zahlreichen spezialisierten Schnittstellen.
Technische Basis und Rechenleistung
Das Modul basiert auf der Intel „Amston Lake“-Architektur und unterstützt Prozessoren der Atom x7000RE-Serie.
Es stehen zwei Konfigurationen zur Auswahl:
- EmNANO-iX701-WT-x7211RE-4G – Intel Atom x7211RE: Dual-Core-Chip mit 1,3 GHz und einer sehr niedrigen TDP von 6 W.
- EmNANO-iX701-WT-x7433RE-8G – Intel Atom x7433RE: Quad-Core-Version mit 1,5 GHz und einer TDP von 9 W.
Das neue Modell unterstützt außerdem Intel TCC (Time Coordinated Computing) und TSN (Time Sensitive Networking). Diese Technologien ermöglichen den Betrieb im harten Echtzeitmodus, was für die Synchronisation von Sensoren und Aktoren in Robotik-Anwendungen oder komplexen Produktionslinien entscheidend ist.
RAM und Erweiterungsschnittstellen
Um einen stabilen Betrieb auch unter ständiger Vibration sicherzustellen, ist der bis zu 16 GB große LPDDR5-Arbeitsspeicher direkt auf dem Modul verlötet. Dadurch entfällt das Risiko von Kontaktverlusten in Steckplätzen, wie sie häufig in mobilen oder stark belasteten industriellen Systemen auftreten.
Trotz seiner Rolle als Rechenmodul bietet das EmNANO-iX701 eine umfangreiche Auswahl an Schnittstellen, die über einen standardisierten Connector an die Trägerplatine weitergeleitet werden:
- Netzwerk: Der integrierte Intel-i226-Controller unterstützt Geschwindigkeiten bis zu 2,5 Gbps.
- Grafik: Die integrierte Intel Gen12 UHD-GPU unterstützt zwei unabhängige Displays über einen DDI-Port sowie einen Single-Channel-LVDS-Anschluss.
- Erweiterungsbusse: Vier PCIe x1-Lanes, zusätzlich LPC, I²C und SMBus zur Verbindung mit langsamen Peripheriegeräten auf der Trägerplatine.
- Speicher: Zwei SATA 3.0-Ports sowie optional werkseitig installierbare eMMC 5.1-Speicherlösung.
Betriebsbedingungen
Das Modul ist für den Einsatz unter rauen Temperaturbedingungen ausgelegt – von −40 °C bis +85 °C. Beim Entwurf des Endgeräts sollte jedoch berücksichtigt werden, dass bei Erreichen der oberen Temperaturgrenze laut Spezifikation ein zusätzlicher Kühlkörper erforderlich ist. Die Stromversorgung des Moduls ist universell und unterstützt eine automatische Spannungserkennung von 5 V oder 12 V.
Fazit
Die Wahl des EmNANO-iX701 als Grundlage für ein neues Gerät optimiert deutlich den Entwicklungsprozess. Das Modul übernimmt die Kernaufgaben der stabilen Kommunikation zwischen CPU und RAM sowie das Management der Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen. Systemintegrator:innen erhalten damit eine bewährte und vorhersagbare Basis, die einen zuverlässigen Betrieb der gesamten Recheneinheit gewährleistet. Gleichzeitig können sie sich voll auf die applikationsspezifische Gestaltung der Trägerplatine konzentrieren – etwa die Anordnung physischer Anschlüsse, Auswahl von Peripheriegeräten oder projektspezifischen Controllern. Diese Kombination aus fertiger Plattform, Echtzeit-Unterstützung und individuellem Trägerplatinen-Design ermöglicht die Entwicklung robuster industrieller Lösungen bei minimalem Aufwand für technische Debugging-Phasen.
