工業主闆可(kě)以被安(ān)裝(zhuāng)在工業PC上或直接安(ān)裝(zhuāng)在各裝(zhuāng)置上。然而,由于許多(duō)工業應用(yòng)的複雜性之間的相互依存關系,既要保證最高的可(kě)用(yòng)性和可(kě)靠性。即使是很(hěn)小(xiǎo)的錯誤和失敗也可(kě)導緻大且昂貴的損壞。工業主闆對性能(néng)要求極高,因此,嚴格的質(zhì)量标準是一個先決條件。
此外,獲得更長(cháng)的壽命周期和長(cháng)期技(jì )術支持也被客戶廣泛請求,在選擇标準中(zhōng),應當比較不同主闆的嵌入式解決方案、期望的壽命周期和可(kě)升級性能(néng)。必須區(qū)分(fēn)一般的高質(zhì)量标準和工業環境中(zhōng)惡劣和不斷變化的條件所帶來的特殊“嵌入式”挑戰。可(kě)以通過複雜的設計和生産(chǎn)過程以及使用(yòng)高質(zhì)量的零部件來實現。
CPU(處理(lǐ)器及芯片組)性能(néng)
CPU負責執行計算機的計算任務(wù)。選擇解決方案時,應考慮所需的處理(lǐ)能(néng)力。如果希望系統執行入門級工作(zuò)負載,則可(kě)以選擇低功耗,但是工業應用(yòng)往往需要執行複雜的任務(wù)。影響CPU性能(néng)的三個方面:時鍾頻率、CPI、指令的條數。減少指令的條數可(kě)以使得CPU更加簡潔、使用(yòng)較少的寄存器,系統代碼也會變得更加簡潔。例如 RISC-V。底層的指令減少,上層例如操作(zuò)系統、彙編程序需要編寫的代碼亦會變多(duō)。但是因為(wèi)各種指令使用(yòng)到的頻率和周期内不同信息的訪問次數,設計CPU是要考慮到優化指令的執行速度,優化高頻訪問的指令,分(fēn)配更多(duō)的資源。例如X86。
所有産(chǎn)品最終都會有使用(yòng)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(lǐ)器及其支持芯片組所依據的不僅僅隻是單純的原始性能(néng)參數。還必須考慮I/O和内存需求。
主闆,I/O性能(néng)
對于工業應用(yòng)來講,I/O要求可(kě)能(néng)不僅僅是USB、存儲設備以及顯示設備連接。很(hěn)多(duō)應用(yòng)使用(yòng)并行處理(lǐ)器或專用(yòng)I/O擴展卡,這都需要PCI或PCIe連接以便實現最優性能(néng)。
選擇系統,具有合适的插槽,這是最基本的要求。很(hěn)多(duō)情況下,老的I/O闆卡隻提供PCI接口,這必須與新(xīn)系統适應。
PCI/PCIe帶寬由處理(lǐ)器和芯片組所支持的規格書版本号碼來控制。目前最高的帶寬由PCIe 3.0規格提供。帶寬還受數據路徑寬度的限制。最大的PCIe數據量為(wèi)為(wèi)16路,而最小(xiǎo)則為(wèi)1路。最常用(yòng)的是X1、X4、X8、和X16。PCIe擴展槽的數量取決于PCH以及處理(lǐ)器所提供的端口數量。