為尋求縮短物聯網 （IoT） 設備開發時間的嵌入式設計人員提供的商用開發平臺的數量有所增加，從而將這些新的連接設備更高效、更具成本效益地推向市場。隨著芯片設計的進步，高效、先進的處理器的可用性不再是一個問題。考慮到這些緊湊平臺上的內存接口越來越多，可以適應不斷增加的芯片密度，對內存限制的擔憂也消失了。隨著這些改進，面臨空間和資源限制的嵌入式設計人員應該考慮使用新型系統級模塊 （SOM） 開發平臺，以便快速開發和原型設計高性能、可靠的物聯網設備。

每個 SOM 的核心是底層應用處理器平臺。傳統上，大多數 SOM 都基于 x86 平臺，并且在某種程度上源自典型的臺式 PC 主板外形尺寸，這在一些正在使用的外形尺寸變體中仍然很明顯（Pico-ITX、Mini-ITX、microATX、EmbATX ， 和別的）。它們的范圍從獨立模型到可堆疊解決方案（如 PC/104），再到用于機架系統的專用刀片。

越來越多的物聯網設備和應用程序被設計用于需要更高功率的工作負載，這本質上是有問題的，因為它們運行的??環境是功率受限的。諸如 i.MX6UltraLite （i.MX6UL） 之類的專用處理器已被開發用于在一個封裝中提供高性能和極高的效率。i.MX6UL 能夠以高達 696 MHz 的內核速度運行，并且包括簡化電源排序和降低外部電源復雜性的增強功能。

基于 ARM 的 SOM（例如基于 i.MX6UL 處理器的 SOM）正變得越來越成功和強大，因為它們通過結合低功耗、廣泛的操作系統支持和成本效益將其范圍擴展到 x86 性能和功能范圍。 這些 SOM 現在是許多新應用程序以及現有基于 x86 解決方案的潛在替代品的極其可行的選擇。

用于連接設備的快速原型設計平臺

這些 SOM 通常與提供主機/設備連接的開發板上的閃存和 RAM 相結合，還提供 microSD 存儲和嵌入式擴展連接器，用于開發和原型設計。此外，它們還包括標準化連接器，允許嵌入式開發人員快速連接和集成各種兼容的現成傳感器和外圍設備。

對于那些尋求促進快速原型制作的開發環境的人來說，最好的模塊被設計為智能嵌入式平臺，并且占用空間極小，從而可以開發出極具成本效益和可靠的連接設備。

這些 SOM 有多種可用的標準外形尺寸，并且還在不斷縮小，從而為設計人員提供了更大的自由度來創建可以利用更高水平計算能力的創新設備和應用程序。例如，市場上有一些 SOM 的外形尺寸略大于郵票，還提供成本優化的集成選項，例如全功能 LGA 和簡化的齒形邊緣通孔（便于焊接），同時集成超低功耗操作使用無縫集成的微控制器輔助 （MCA） 功能。

SOM 提供出色的靈活性

SOM 必須連接到外部主板上的端口以提供電源和 I/O，并且大多數 SOM 都提供通用開發主板；然而，更高質量的 SOM 配備功能更齊全的板，允許開發定制的主機板，以便模塊外部的外圍設備和連接器成為最終設計的一部分。這些先進的 SOM 還為未來的處理器升級提供了靈活性。在這一領域，SOM 大放異彩，因為它們允許定制，而無需重新設計/返工通常在更先進的產品開發套件中找到的整個印刷電路板。

當這些高效、緊湊的 SOM 與經過測試、預認證的 802.11a/b/g/n/ac 和藍牙 4.2 連接、HDMI 端口、高度可靠的閃存以及允許快速集成系統傳感器的連接器集成時，可以在沒有傳統硬件或軟件設計風險的情況下開發 SD 卡存儲，甚至板載沖壓金屬天線、快速原型和概念驗證。

結論

嵌入式設備的開發模型傳統上被視為極其復雜，需要高度專業的設計專業知識和對目標復雜軟件和硬件設計方面的深入了解。當然，隨之而來的是延長的設計周期和相互競爭的項目時間表，從而導致高昂的開發成本和延遲的上市時間。

時代變了。隨著基于 ARM 處理器的高級 SOM 的推出，開發人員現在擁有可以滿足所有開發需求的平臺，包括用于模塊集成的參考設計、用于快速創建概念驗證的原型平臺以及完整的開發環境，為大規模生產準備基于模塊的設計。借助這些 SOM，現在可以以傳統時間和精力的一小部分將智能和安全的連接設備推向市場，從而使嵌入式開發人員能夠專注于其核心競爭力，而不會影響設計靈活性。

審核編輯：郭婷