本文將講述ATX、Micro-ATX、Mini-ITX,這三種主流工業電腦主機板的區別,並詳細介紹IPC的I/O模組。
Industrial PC過去翻譯成工業電腦,光看字面多數人會認為是工廠專用的電腦,但其實IPC的應用非常廣,除了產線設備外,像是金融機構的ATM、便利商店的POS、捷運站的進出閘門...等,裡面都建置了工業電腦,如果說〝IPC arround your life〞一點都不為過。不過也由於應用廣泛,IPC功能與規格會因為使用場景不同而有少量多樣需求,例如前面提到的ATM與POS的需求差異就大不相同,也因此IPC業者就必須因地制宜,提供不同尺寸、規格的主機板。
由於從頭開發主機板曠日廢時,為顧及產品上線時程,市場歸納市場最大公約數需求,規劃出三種尺寸的主機板,各領域的系統廠商與終端使用企業,可依據本身需求挑選合適規格,打造屬於自己的系統,以下就依尺寸分類,介紹ATX、Micro-ATX、Mini-ITX等三種主流工業電腦主機板。
ATX主機板的尺寸為305mm x 244mm,這種主機板的通用性極高,也是消費性市場最常見的規格,由於尺寸大,因此可容納的I/O模組與其他功能零組件也最多,因此如果場域空間充足且標準品即能滿足需求者,ATX會是個好選擇。大尺寸主機板除了ATX之外,還有330mm x 305mm的E-ATX,這也是目前尺寸最大的工業級主機板,其處理效能與傳輸速度也最高,大多應用於有大數據運算需求的伺服器系統,屬於較少見的主機板。
Micro-ATX的尺寸為244mm x 244mm,寬度與ATX相同,長度則僅有其80%,適用於希望設備體積不要過大但仍保有一定擴充性的系統,像是路旁的交通燈號控制設備、醫院中的行動醫療車,都會使用Micro-ATX。最小的工業級主機板是MINI-ITX,尺寸僅有170mm x 170mm,這類主機板大多應用在功能較為單一,但設備空間極為有限的系統中,像是物聯網底層負責擷取、彙整數據的設備,MINI-ITX就可內嵌於這類體積不大設備中,順利完成物聯網系統的任務。
除了上述主機板之外,工業電腦還有俗稱單板電腦的SBC(Single Board Computers),其尺寸包括4’’、3.5’’、2.5’’、1.8’’,這類嵌入式主機板大多應用於自動化控制,且可依據需求擴充槽數。
上面幾種標準規範了主機板的尺寸。但除了尺寸外,要打造合適的工業電腦還需考量處理器與I/O模組,由於處理器涉及的層面較為複雜,會另外開一篇專文解釋,此篇先討論I/O模組。
I/O模組是工業電腦與消費性電腦的最大不同之處。消費性電腦的I/O大多訴求高傳輸效率,標準更迭速度較快,工業電腦則以穩定性為重,因此必須有許多專為工控領域設計的通訊埠如RS-232、RS-485,另外GPIO、USB、HDMI、PCIe…等搭配不同零組件或周邊設備的I/O標準,也都是工業電腦常見的選擇,因此業者必須先釐清系統的功能需求,並可諮詢友通團隊的意見,從而打造最適化平台。
針對上述的主流標準的工業級主機板,友通推出了多款代表性產品。包括 E-ATX的PR810-C622、ATX的CMS631-Q470E/H420E、Micro-ATX的CMS330-Q470E/H420E、MINI-ITX 的CMS101/CMS103。若有興趣了解更多,歡迎上友通官網了解更多或也可以直接聯繫我們業務同仁。