Ein System on Module (SoM) ist ein kompaktes, vorgefertigtes Computermodul, das oft als fertige Komponente verkauft wird. Es wird in der Regel mit einem vorinstallierten Betriebssystem und anderer notwendiger Software geliefert und von Ingenieuren als Baustein für die Entwicklung von eingebetteten Systemen verwendet. Das SoM ist mit einer Trägerplatine verbunden, wobei jedes Modul eine andere Funktion hat.
System on Modules enthalten alle Kernkomponenten des Computers, darunter Prozessor, Speicher, RAM, Grafikeinheit, Energieverwaltungseinheit und Kommunikationscontroller wie WLAN, Ethernet, Bluetooth und USB. Peripheriekomponenten wie Stromversorgung und andere physische Anschlüsse sind in die Trägerplatine integriert und auf die Anforderungen des Endprodukts abgestimmt.
Das Entwerfen einer Trägerplatine für ein hochoptimiertes SoM ist normalerweise eine einfache Phase im Projekt, da das SoM die gesamte Komplexität enthält. Daher kann die Verwendung eines SoM als eingebetteter Rechenkern eines Geräts Entwicklungszeit und -kosten erheblich reduzieren.
SoMs und CoMs sind zwei Bezeichnungen für dieselbe Embedded-Technologie. Die Begriffe stammen aus unterschiedlichen historischen Quellen, werden heute aber synonym verwendet.
- Schnellere Markteinführung – dank reduziertem Entwicklungs- und Fertigungsaufwand.
- Geringerer technischer Aufwand – der SoM-Anbieter kümmert sich sowohl um die Hardware als auch um die eingebettete Firmware.
- Technische Unterstützung – direkter Zugang zu Experten-Support
- Langfristige Verfügbarkeit – mit Langlebigkeitsverpflichtungen, die durch Pin-kompatible SoM-Versionen der nächsten Generation verlängert werden können..
- Bewährte Zuverlässigkeit – SoMs für große Stückzahlen werden umfassend praxiserprobt und kontinuierlich aktualisiert.
- Früher Zugriff auf die neuesten Technologien– SoM-Anbieter erhalten vorrangigen und frühen Zugriff auf die neuesten eingebetteten Technologien wie SoC (System on Chip) und bieten ihren Kunden dadurch einen Wettbewerbsvorteil.
- Gesicherte Komponentenverfügbarkeit – Reduzierung der Lieferkettenrisiken und Gewährleistung einer stabilen Produktion
- Vereinfachte Bestandsverwaltung – Erhebliche Kosteneinsparungen durch reduzierten Einkaufsaufwand, ermöglicht durch die Verwendung einer Standardlösung
Kostengünstige Hackerboards, die unter Markennamen wie Arduino, Udoo, Raspberry Pi und anderen vertrieben werden, sind bei Studenten und Bastlern zu beliebten Grundlagen für DIY-Projekte (Do-it-yourself) für eine Vielzahl von Anwendungen geworden. Obwohl Hackerboards, die bereits ab 15 USD erhältlich sind, für den Einsatz in kommerziellen Produktanwendungen verlockend sind, können sich Unternehmen, die Produkte für industrielle Anwendungen herstellen, nicht auf Plattformen verlassen, die keine klar definierten Langlebigkeitsverpflichtungen sowie belastbare Nachweise für Faktoren wie hohe Zuverlässigkeit, erweiterte Umweltbeständigkeit, Komponentenrückverfolgbarkeit und die Einhaltung von Industriestandards wie ISO 13485/9001/14001 usw. aufweisen. Weitere Informationen zu diesen Problemen finden Sie in diesem Blogbeitrag „System on Modules vs. Hackerboards“.
SoMs sind Standardlösungen, die die Kernkomponenten und die Peripheriegeräte auf der Trägerplatine enthalten. Ein Chip-Down-Design ist ein individuell angepasster Einplatinencomputer, der sowohl die Kern- als auch die Peripheriekomponenten enthält und auf die individuellen Anforderungen eines Unternehmens zugeschnitten ist. Da SoMs serienmäßig erhältlich und umfassend getestet sind, sind ihre Gesamtbetriebskosten niedriger und die Markteinführungszeit verkürzt sich, sodass Unternehmen innerhalb weniger Monate auf den Markt kommen können. Im Vergleich dazu sind Chip-Down-Designs vollständig auf die Hardwareanforderungen eines bestimmten Unternehmens zugeschnitten, was höhere Betriebskosten verursacht und spezielles Fachwissen erfordert. Der langwierige Designprozess und die Notwendigkeit intensiver Tests verzögern die Markteinführung erheblich. SoMs bieten mehr Flexibilität und Skalierbarkeit, da Produktdesigner auf höhere oder niedrigere Rechenleistungsversionen migrieren können, ohne das Design der Trägerkarte zu ändern, während Chip-Down-Designs neu gestaltet werden müssen. Da sie in Massenproduktion hergestellt werden, bieten SoMs erweiterten Herstellersupport, Chip-Down-Designs hingegen nicht. Für die meisten Unternehmen überwiegen die Vorteile eines SoMs die eines Chip-Down-Designs bei weitem. In einigen Sonderfällen, insbesondere, wenn ein Unternehmen nicht standardmäßige Komponenten oder Funktionen benötigt, kann jedoch ein Chip-Down-Design vorzuziehen oder die einzige Option sein.
System on Modules (SoMs) beschleunigen die Markteinführung, indem sie die Komplexität des Hardware-Designs eliminieren und es Ingenieuren ermöglichen, sich auf ihr Endprodukt statt auf die Infrastruktur zu konzentrieren. Sie reduzieren Entwicklungszeit und -kosten, minimieren Risiken durch vorvalidierte, produktionsreife Hardware und gewährleisten langfristige Verfügbarkeit.
