什么是SMARC模块?

2025-10-29 16:26:09 钡铼技术

什么是SMARC模块?

SMARC,全称为 Smart Mobility ARChitecture,是一种针对高性能、低功耗嵌入式计算领域的计算机模块 标准。

您可以把它想象成类似台式电脑中的CPU,但它是一个集成了CPU、内存、存储和各种控制器的完整计算机系统,封装在一个非常紧凑的模块上。


核心概念:模块化计算

要理解SMARC,首先要明白“模块化计算机”的概念:

  1. 模块: 核心计算单元,集成了:

    • CPU: 处理器(通常是ARM架构或x86架构的低功耗SoC)。

    • 内存: RAM(如LPDDR4)。

    • 存储: eMMC或SPI Flash。

    • 电源管理: 和其他核心组件。

    • 它通过一个高速连接器 提供所有必要的输入/输出接口。

  2. 载板: 用户自定义的底板,上面有:

    • SMARC模块的连接座。

    • 所需的特定外设接口(如以太网口、USB端口、显示屏接口)。

    • 扩展槽(如Mini-PCIe)。

    • 行业特定的连接器(如GPIO、CAN总线等)。

简单比喻:SMARC模块就像汽车的“引擎+变速箱”总成,而载板就像汽车的底盘和车身。你可以为不同的车型(应用)选择同一个强大的引擎(SMARC模块),但搭配不同的底盘(载板)。


SMARC模块的主要特点

  1. 超紧凑尺寸

    • 标准尺寸非常小,最常见的是 82mm x 50mm。这种小巧的尺寸使其非常适合空间受限的嵌入式应用。

  2. 专为低功耗设计

    • 主要面向英特尔Atom、ARM Cortex-A系列、NXP i.MX、瑞萨RZ等片上系统。这些处理器功耗极低,通常无需风扇,仅靠散热片即可工作。

  3. 丰富的多媒体和I/O能力

    • 显示: 原生支持多种现代显示接口,如eDPMIPI-DSI 和HDMI/DisplayPort,非常适合需要高清图形界面的应用。

    • 连接: 提供足够的PCIe、USB、以太网、音频和低带宽接口,以满足各种外设需求。

  4. 长生命周期支持

    • 嵌入式市场产品的生命周期远长于消费类PC。SMARC模块的组件通常保证长期供货(5-10年或更久),这对于工业产品至关重要。


SMARC的典型应用领域

由于其小尺寸、低功耗和强大的多媒体处理能力,SMARC模块广泛应用于:

  • 工业自动化: PLC、HMI、工业控制器。

  • 医疗设备: 便携式诊断设备、病人监护仪。

  • 数字标牌: 信息亭、广告机。

  • 交通运输: 车载信息娱乐系统、车队管理系统。

  • 智慧城市: 智能网关、监控设备。

  • 机器人技术: 机器人控制器。


SMARC与其他模块标准的比较(简要)

在嵌入式模块领域,SMARC主要有两个“兄弟”标准:

  1. COM Express

    • 定位: 高性能计算。使用英特尔酷睿等高性能处理器,功耗和尺寸更大,接口更丰富(如更多PCIe通道)。

    • 类比: COM Express是“台式工作站”,而SMARC是“高性能笔记本电脑”或“平板电脑”。

  2. Qseven

    • 定位: 极致低成本和低功耗。比SMARC更早,接口较少(例如,通常只有1个显示接口,没有PCIe)。

    • 现状: 目前SMARC已成为低功耗、高性能领域的主流选择,在很大程度上取代了Qseven。

总结

SMARC模块是一个高度集成、小巧且节能的“计算机核心”,它通过将最复杂、更新换代最快的核心部件标准化,帮助设备制造商快速开发出稳定、长寿且功能强大的嵌入式产品,同时显著降低开发难度和缩短上市时间。

它是当今在性能、功耗、尺寸和功能之间取得最佳平衡的嵌入式模块解决方案之一。


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