Prototipizzazione rapida per sistemi embedded

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In risposta alla richiesta di cicli di progettazione sempre più rapidi e prodotti via via più complessi, gli sviluppatori di sistemi embedded si trovano a dover puntare sul cavallo vincente fin dagli stadi iniziali. Spesso le schede più diffuse, utilizzate per i primi prototipi, si comportano correttamente solo in condizioni molto specifiche. Scoprire all’ultimo momento che la soluzione realizzata non sarà in grado di soddisfare le caratteristiche di prodotto richieste, magari dopo avere sviluppato un prototipo funzionante con una spesa non indifferente, significa dover ripartire da zero. Agli sviluppatori che desiderano evitare questo inconveniente si può suggerire di prendere in considerazione una recente soluzione, la Dragonboard 410c, basata sulla Cpu Snapdragon 410 di Qualcomm, uno dei primi processori a 64 bit Armv8. Questo prodotto si rivolge espressamente al mercato industriale e comprende nella roadmap industriale tre modelli che garantiscono una maggior disponibilità rispetto a quella abituale dei processori mobili. Oltre allo Snapdragon 410, la roadmap comprende attualmente i due modelli Snapdragon 600 e Snapdragon 820. Lo Snapdragon 600, basato sui core Cortex-A15 ottimizzati, noti come Krait 300, è già disponibile, mentre lo Snapdragon 820 è atteso per la fine del secondo trimestre dell’anno. Esso sarà dotato di quattro core Kryo e, come funzione speciale, offrirà anche un sistema di clock indipendente. Infine, sono supportate anche le interfacce Usb-3.1 e PCIe.


La scheda di sviluppo Snapdragon
Per fornire agli sviluppatori di sistemi embedded un supporto ottimale, Arrow si è unita nel maggio dell’anno scorso a Linaro, un’organizzazione non commerciale che si propone di favorire l’incontro fra gli utenti industriali e la comunità Open-Source, e in particolare la collaborazione su progetti comuni. A questo scopo è stato definito un fattore di forma 96boards, come standard per la piattaforma di sviluppo Cortex-A da parte di tutti i produttori. La prima scheda è stata sviluppata da Arrow in collaborazione con Qualcomm ed è basata sullo Snapdragon 410. Lo Snapdragon-410 ha codice interno APQ8016 ed è basato su quattro core Cortex-A53, ciascuno dei quali opera con un clock fino a 1,2 GHz.

Prestazioni ed efficienza energetica
La sua unità grafica Qualcomm Adreno 306 è in grado di decodificare e codificare un video full HD (1080p) in H.264 (Avc) e supporta OpenGL ES 3.0, DirectX, OpenCL, Renderscript e FlexRender. I segnali per telecamera con risoluzione fino a 13 MP vengono elaborati dall’Isp (Image Signal Processor) integrato. Il processore è prodotto con un processo a 28 nm a basso consumo. Pertanto lo Snapdragon offre il miglior compromesso fra prestazioni ed efficienza energetica. Oltre al processore vero e proprio, Qualcomm può offrire anche i principali chip di supporto, come l’unità di gestione dell’alimentazione PM8916, che include il codec audio; il WCN3620, un front-end a radiofrequenza per Wi-Fi (Ieee 802.11 b/g/n) e Bluetooth 4.1 (Basic Rate + Enhanced Data Rate), oltre a Bluetooth a basso consumo.
È disponibile anche il front-end WGR7640 Gnss, che supporta i sistemi attualmente in uso, come Gps, Galileo, Glonass e Beidou. Le prestazioni del Cortex-A53 sono notevolmente superiori a quelle del Cortex-A7 (di un fattore pari a circa 1,5, a parità di frequenza di clock), che è già stato introdotto con successo sul mercato, e può essere visto come il suo successore dal punto di vista tecnologico. I nuovi livelli di privilegio di recente introduzione offriranno agli sviluppatori ulteriori innovazioni in termini di supporto hardware per le soluzioni di virtualizzazione, come Kvm. In tal modo si apriranno nuovissimi approcci al partitioning del software applicativo. I processi critici dal punto di vista della temporizzazione potranno, ad esempio, girare in un’istanza Rtos, mentre l’interfaccia utente potrà operare come istanza indipendente sotto Linus/QT o Android, con la possibilità di rendere ancora più interessanti le applicazioni industriali di Android.

Tempi e disponibilità
Gli sviluppatori si trovano ad affrontare in continuazione le nuove sfide poste da prodotti sempre più complessi. I tempi e, ancora una volta, la disponibilità a lungo termine, sia del processore, sia delle schede, non saranno garantiti per le altre piattaforme, è ciò è fonte di grande preoccupazione per i progettisti di sistemi. Ad esempio, la procedura Ecn (Engineering change notice)/Pcn (Product change notification) potrebbe essere carente, come pure la qualificazione per la documentazione nel range di temperatura esteso. Di conseguenza, per chi ha la necessità di una prototipizzazione rapida sarà buona norma lavorare con le schede di sviluppo Snapdragon. Dopotutto, niente è più noioso e niente fa perdere tanto tempo quanto il dover ripartire da zero.

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