РадиоЛоцман - Все об электронике

OSD335X - новая эпоха интеграции. ARM Cortex-A8, DDR3 и DC-DC-регулятор в одном корпусе

Octavo Systems OSD3358-512M-BAS OSD3358-512M-IND OSD3352-512M-BAS OSD3352-512M-IND

Герой известного советского мультфильма с восхищением говорил: «До чего техника дошла!». Именно эта фраза приходит на ум, когда читаешь спецификации нового семейства SIPOSD335x от компании Octavo Systems. OSD335x имеет габариты всего 27×27 мм, но при этом объединяет в одном корпусе производительный микропроцессор Sitara™ AM335x (Texas Instruments), до 1 Гб памяти DDR3, системную микросхему питания TPS65217C, линейный регулятор TL5209 и более 140 пассивных компонентов!

Держим старые цены на MEAN WELL весь июль!

Семейство OSD335x от Octavo Systems
Рис. 1. Семейство OSD335x от Octavo Systems.

Интеграция не стоит на месте. Снижение топологических норм приводит к значительному сокращению габаритов современных полупроводниковых компонентов. Даже сверхмощные вычислительные процессоры теперь умещаются в размерах почтовой марки. Однако снижение топологических норм – не единственный путь к миниатюризации.

Существуют и другие подходы, такие, например, как системы-на-кристалле (System-On-Chip, SOC) и системы-в-корпусе (System-In-Package, SIP).

В случае SOC несколько различных микросхем или компонентов выращиваются на одном кристалле. Это идеальное решение для быстродействующих схем, так как все скоростные интерфейсы реализуются внутри одного кристалла, и разработчику не приходится мучиться и разводить ВЧ-линии по плате. К сожалению, не всегда необходимые компоненты и микросхемы возможно вырастить на одном кристалле. В таких случаях применяют альтернативное решение – системы-в корпусе SIP.

В SIP на общей подложке располагаются компоненты с совершенно различными топологическими нормами и технологиями. Вплоть до того, что в одном корпусе уживаются нитрид-галлиевые транзисторы и кремниевая логика или пассивные индуктивности и микросхема DC/DC преобразователя. По сути SIP – это альтернатива целой печатной плате со множеством компонентов.

Естественно возникает вопрос: насколько эффективна технология SIP? Рассмотрим практический пример. Допустим, требуется создать систему, которая должна содержать: системную микросхему питания, мощный процессор, память DDR3, линейный регулятор и сопутствующие пассивные компоненты. Если использовать традиционный подход, то, скорее всего, потребуется многослойная печатная плата площадью не менее десяти-пятнадцати квадратных сантиметров.

Теперь мы подошли к самому интересному. Взяв тот же набор компонентов, и используя последние наработки в SIPтехнологии, компания Octavo Systems умудрилась уместить все вышеперечисленное в корпусе размером 27×27 мм! Площадь нового семейства SIP микросхем OSD335x сравнима с площадью крупной монеты (Рис. 2).

Размеры SIP микросхем OSD335x сравнимы с размерами крупной монеты
Рис. 2. Размеры SIP микросхем OSD335x сравнимы
с размерами крупной монеты.

OSD335x – семейство SIP, которое включает в себя целую группу сверхсовременных микросхем и компонентов (Рис. 3):

  • микропроцессор Texas Instruments Sitara™ AM335x с ядром ARM Cortex-A8;
  • оперативную память DDR3 объемом до 512 Мбайт (в перспективе 1 Гбайт);
  • микросхему системы питания TPS65217C(TI);
  • линейный регулятор TL5209 (TI);
  • более 140 пассивных компонентов (индуктивностей, конденсаторов и резисторов).
Структура SIP микросхем семейства OSD335x от Octavo Systems
Рис. 3. Структура SIP микросхем семейства OSD335x от Octavo Systems.

Что дает разработчикам новое семейство? Ответы очевидны:

  • Минимизация габаритов;
     
  • Упрощение разводки печатной платы, так как наиболее сложные интерфейсы скрыты внутри. Особенно это важно для тех, кто боялся использовать Sitara™ AM335x из-за сложности разводки DDR3 памяти. Теперь эти сложности позади;
     
  • Готовая система питания. Разработчикам всего лишь необходимо подать питание 5 В (5 В USB, литиевый аккумулятор или сетевой адаптер 5 В);
     
  • Сокращение времени разработки.

В настоящее время семейство OSD335x включает одну законченную микросхему, а еще три готовятся к выходу:

OSD3358-512M-BAS – SIP с процессором AM3358, объемом памяти 512 Мбайт и рабочим диапазоном температур 0…85 °C. Ориентировочная стоимость около 30$, что не так и много, если учесть, что микросхема заменяет собой целую печатную плату с компонентами.

OSD3358-512M-IND – SIP с процессором AM3358, объемом памяти 512 Мбайт и рабочим диапазоном температур -40…85 °C. Данная SIP сейчас готовится к производству.

OSD3352-512M-BAS – SIP с процессором AM3352, объемом памяти 512 Мбайт и рабочим диапазоном температур 0…85 °C. Данная SIP сейчас готовится к производству.

OSD3352-512M-IND – SIP с процессором AM3352, объемом памяти 512 Мбайт и рабочим диапазоном температур -40…85 °C. Данная SIP сейчас готовится к производству.

Как видно, микросхемы семейства OSD335x используют две версии процессоров Sitara™ AM335x с ядром ARM Cortex-A8, а именно AM3358 и AM3352. Оба этих процессора могут работать на частотах до 1 ГГц с производительностью до 2000 DMIPS, поддерживают множество интерфейсов (UART, SPI, USB, CAN, I2C, Ethernet 1 GB) и ОЗУ вплоть до DDR3.

Отличия между AM3358 и AM3352 заключаются в том, что AM3358 имеет более широкие возможности. В этих процессорах присутствует 3D-ускоритель и имеется аппаратная поддержка промышленных протоколов (1588, EtherNet/ IP, PROFIBUS, PROFINET RT/ IRT, SERCOS III). Однако они имеют меньший температурный рабочий диапазон -40…105 °C, в то время как для AM3352 существуют версии с диапазоном -40…125 °C.

Еще одним достоинством OSD335x является наличие встроенной системной микросхемы питания TPS65217. В состав TPS65217 входит три импульсных DC/DC-преобразователя, четыре LDO, повышающий преобразователь для питания внешних светодиодов и зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов.

Дополняет систему питания встроенный линейный регулятор TL5209 с выходным напряжением 3.3 В и током до 500 мА.

Для ознакомления с особенностями и возможностями семейства OSD335x следует воспользоваться отладочными платами. Эти платы выпускаются партнерами компании Octavo Systems.

OSD3358 Development Board – отладочный набор, разработанный компанией GHI Electronics (Рис. 4). Плата набора кроме SIP OSD3358 включает микросхемы приемопередатчиков, TFT-экран, кнопки и разъемы для подключения интерфейсов и карт памяти.

OSD3358 Development Board от GHI Electronics
Рис. 4. OSD3358 Development Board от GHI Electronics.

Еще один набор, а вернее вычислительный модуль на базе OSD3358-512M-BAS разработан компанией BeagleBoard для собственной экосистемы BeagleBone Black (Рис. 5).

Вычислительный модуль для BeagleBone Black на базе OSD3358-512M-BAS
Рис. 5. Вычислительный модуль для BeagleBone
Black на базе OSD3358-512M-BAS.

Если анализировать области применения семейства OSD335x, то они очевидно будут совпадать с областями применения самих процессоров Sitara™ AM335x. Так как AM3358 разрабатывался для нужд промышленности, то OSD3358 будет востребован в системах ЧПУ, ПЛК и т. д. В свою очередь OSD3358 идеально подойдет для бытовой автоматизации, для коммерческой и измерительной электроники.

Характеристики OSD3358-512M-BAS:

  • процессор: TI AM335x, 1 ГГц, 32 КБ L1 Icache, 32 КБ L1 DCache, 256 КБ L2 Cache;
  • память ОЗУ: 512 МБ DDR3;
  • микросхема системы питания: TPS65217C вход 5 В, выход 1.8/3.3 В;
  • встроенный LDO: TL5209 500 мА 3.3 В;
  • число пассивных компонентов: более 140;
  • интерфейсы: UART, SPI, USB, CAN, I2C, Ethernet 1 GB;
  • периферия: 16-бит АЦП, таймеры, ЖК-порт, 3D-ускоритель;
  • напряжение питания: 5 В;
  • диапазон рабочих температур: 0…85 °C;
  • габариты: 27 × 27 мм BGA 400-выводной шаг 1.27.

Характеристики отладочной платы OSD3358 Development Board:

  • базовая микросхема: OSD3358;
  • доступная Flash: 4 ГБ;
  • доступное ОЗУ: 1 ГБ;
  • GPIO: 40;
  • ШИМ: 4;
  • число аналоговых входов: 7;
  • интерфейсы: UART×3, SPI×1, I2C×3, Ethernet, CAN×1, USB Client и USB Host;
  • диапазон напряжений питания: 7…30 В;
  • диапазон рабочих температур: 0…+70 °C;
  • габариты: 245×161×17 мм;
  • вес: 87.8 г.

О производителе:

Octavo Systems Logo Компания была основана в 2013 году инженерами проектировщиками полупроводниковых компонентов. Цель компании – создание сверхкомпактных вычислительных систем-в-корпусе (System-In-Package, SIP).

Посмотреть подробнее характеристики микросхем OSD335x от Octavo Systems

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

6 предложений от 4 поставщиков
IC SIP BASED ON TI AM3358 400BGA
ЭИК
Россия
OSD3358-512M-BASот 3 093 ₽
T-electron
Россия и страны СНГ
OSD3358-512M-BAS4 423 ₽
OSD3358-512M-BASпо запросу
Зенер
Россия и страны ТС
OSD3358-512M-BASпо запросу
Запись онлайн-семинара Создание малошумящих импульсных источников питания. Практические рекомендации от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя