在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境中，品牌制造商的高質(zhì)量主板能否可靠地用作專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的嵌入式主板？ 在這些應(yīng)用程序中真正需要做什么？

由于其良好的性?xún)r(jià)比，32位和64位標(biāo)準(zhǔn)PC技術(shù)已經(jīng)在計(jì)算x86處理器密集型工業(yè)應(yīng)用中使用了數(shù)十年。

計(jì)算機(jī)板（“板”）可以被安裝在所謂的工業(yè)PC上或直接安裝在各裝置上。然而，由于高度的設(shè)備和許多工業(yè)應(yīng)用的復(fù)雜性之間的相互依存關(guān)系，既要保證最高的可用性和可靠性。即使是很小的錯(cuò)誤和失敗也可導(dǎo)致大且昂貴的損壞。

因此，嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是前提。 此外，客戶(hù)要求延長(zhǎng)生命周期管理并提供十年或更長(zhǎng)時(shí)間的支持。

必須區(qū)分一般的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)環(huán)境中惡劣和不斷變化的條件所帶來(lái)的特殊“嵌入式”挑戰(zhàn)。前者可以通過(guò)復(fù)雜的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程以及使用高質(zhì)量的零部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

即使如此，主板不同于嵌入式主板。在惡劣的工業(yè)環(huán)境和其他地方，嵌入式系統(tǒng)有自己的一套規(guī)則。它們必須適合在關(guān)鍵環(huán)境中永久使用。

在工業(yè)環(huán)境中使用的關(guān)鍵是能夠在60°C的擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)工作，并具有高度的硬度，這意味著它對(duì)水分、灰塵、沖擊和振動(dòng)不敏感。

盡管常規(guī)主板設(shè)計(jì)通過(guò)額外的措施，如涂料或清漆等更細(xì)的殼體相對(duì)容易的“升級(jí)”，但必須是不敏感的沖擊和在初始設(shè)計(jì)階段振動(dòng)的保護(hù)措施。最后，支持的質(zhì)量不應(yīng)該被授予操作的整個(gè)期間。

根據(jù)具體應(yīng)用，嵌入式主板還需要特殊的功能，如擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)的安全操作、實(shí)時(shí)時(shí)鐘（rtc）、附加的串行接口/gpio和可選的遠(yuǎn)程維護(hù)連接。通常需要其他安全功能，如可信平臺(tái)模塊（TPM）。

如果要在主板上或通過(guò)插卡實(shí)現(xiàn)特殊接口，則另一個(gè)要求是制造商的軟件和集成技術(shù)。

一般來(lái)說(shuō)，今天的嵌入式主板具有廣泛的可伸縮性。一方面是從英特爾凌志處理器到Xeon處理器的計(jì)算能力和能耗，另一方面是從小型ITX到ATX的尺寸。實(shí)際格式通常取決于電路板上所需擴(kuò)展選項(xiàng)的類(lèi)型和數(shù)量。

源自最初的AT和后來(lái)的ATX形狀，嵌入式主板的常見(jiàn)格式是ATX（305 X244mmATX）、Flex-ATX（299x191mm）和Mini-ITX（170x170毫米）。

常見(jiàn)的是標(biāo)準(zhǔn)化的ATX電源連接器，以及安裝孔或安裝孔的兼容性。這也適用于以前流行的micro-atx形狀，但現(xiàn)在基本上被更小的flex-atx格式所取代。

盡管這一趨勢(shì)傾向于小型系統(tǒng)，但人們明顯傾向于將Mini-ITX作為“標(biāo)準(zhǔn)”，但這兩種更大的格式仍然是有用的，尤其是在替換現(xiàn)有的舊系統(tǒng)時(shí)：仍然有四個(gè)插槽可用于傳統(tǒng)內(nèi)存，而不是微型ITX主板上的兩個(gè)插槽。

此外，ATX（5至6）或Flex-ATX（2至3）PCIe甚至經(jīng)典并行PCI插槽的數(shù)量遠(yuǎn)高于Mini-ITX主板。充其量，它們?yōu)閱蝹€(gè)4通道的“大型”P(pán)CIe插槽（如果有的話）提供空間。

然而，由于當(dāng)前集成圖形系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，對(duì)這個(gè)插槽的需求--例如連接獨(dú)立顯卡--已經(jīng)大大減少。對(duì)于大多數(shù)其他要求，節(jié)省空間的X1和4 4 PCIe連接器就足夠了。它們適用于兩個(gè)較小的Pico-ITX板。

嵌入式主板對(duì)于許多類(lèi)型的工業(yè)計(jì)算應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是一種成本效益高的解決方案，并且可以依賴(lài)于X86技術(shù)，在X86技術(shù)中沒(méi)有過(guò)于關(guān)鍵的通信接口需求。

但是，在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境中，即使高質(zhì)量的IT制造商標(biāo)準(zhǔn)主板解決方案通常也不適用，因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且缺乏耐用性。

此外，IT行業(yè)的典型業(yè)務(wù)模型不適合機(jī)械工程系統(tǒng)集成商和制造商的咨詢(xún)和支持密集型業(yè)務(wù)。 信息技術(shù)制造商通常對(duì)主板在惡劣環(huán)境下的工業(yè)生產(chǎn)所面臨的特殊要求缺乏必要的了解。

在制造特定要求方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)的制造商可以大大降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。 豐富的經(jīng)驗(yàn)使產(chǎn)品從一開(kāi)始就可以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和挑戰(zhàn)，大大提高了咨詢(xún)和支持的質(zhì)量，并提供了寶貴的優(yōu)勢(shì)。
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