وحدة حاسوبية

الموسوعة الحرة
وحدة الحوسبة Raspberry Pi 3+، وهي عبارة عن كمبيوتر على وحدة، توفر وحدة معالجة مركزية رباعية النواة، وذاكرة وصول عشوائي  (RAM) سعة 1 جيجابايت، وما يصل إلى 32  جيجابايت من مساحة التخزين الفلاشية في عامل الشكل SO-DIMM المضغوط المستخدم لوحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

الحاسوب المدمج ( COM ) هو نوع من أنواع الحواسيب أحادية اللوحة (SBC)، وهو نوع فرعي من أنظمة الحواسيب المدمجة . يُعدّ الحاسوب المدمج امتدادًا لمفهوم النظام على شريحة (SoC) والنظام في حزمة (SiP)، ويقع في طبيعته بين الحاسوب الكامل ووحدة التحكم الدقيقة . وهو مشابه جدًا للنظام المدمج (SOM).

تصميم

تُعدّ الحواسيب المدمجة (COMs) حواسيب متكاملة مُدمجة، مبنية على لوحة دوائر واحدة . [ 1 ] يتمحور تصميمها حول معالج دقيق مزود بذاكرة وصول عشوائي (RAM) ، ووحدات تحكم في الإدخال/الإخراج ، وجميع الميزات الأخرى اللازمة لتشغيل حاسوب متكامل على هذه اللوحة. مع ذلك، وعلى عكس الحواسيب أحادية اللوحة، تفتقر الحواسيب المدمجة عادةً إلى الموصلات القياسية اللازمة لتوصيل أي أجهزة طرفية للإدخال/الإخراج مباشرةً باللوحة.

عادةً ما يتطلب تركيب الوحدة على لوحة حاملة (أو "لوحة أساسية") تقوم بتوصيل ناقل البيانات بموصلات طرفية قياسية. بعض وحدات الاتصال تتضمن أيضًا موصلات طرفية . ويمكن استخدام بعضها بدون لوحة حاملة.

يُقدّم حلّ وحدة المعالجة المركزية (COM) نظام حاسوب مُدمجًا عالي الكثافة للاستخدام في التطبيقات الصغيرة أو المتخصصة التي تتطلب استهلاكًا منخفضًا للطاقة أو حجمًا ماديًا صغيرًا، كما هو الحال في الأنظمة المُدمجة . ونظرًا لصغر حجم وحدة المعالجة المركزية وتكاملها العالي، يُمكن حتى تحقيق وحدات المعالجة المركزية المعقدة، بما في ذلك تقنية المعالجات متعددة النوى، على وحدة المعالجة المركزية.

تتضمن بعض الأجهزة أيضًا مكونات مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA). يمكن إضافة وظائف تعتمد على FPGA كوحدات IP أساسية إلى وحدة التحكم المركزية (COM) نفسها أو إلى بطاقة الحامل. يُعزز استخدام وحدات IP الأساسية FPGA من مرونة مفهوم وحدة التحكم المركزية، حيث يمكن تكييف وظائف الإدخال/الإخراج لتلبية الاحتياجات الخاصة دون الحاجة إلى إعادة توصيل واسعة النطاق على لوحة الدوائر المطبوعة . [ 2 ]

يُطلق على "الحاسوب المدمج في وحدة" أيضًا اسم " النظام المدمج في وحدة " (SOM). [ 3 ] [ 4 ]

تاريخ

تم صياغة مصطلحي "Computer-on-Module" و "COM" بواسطة VDC Research Group, Inc. (المعروفة سابقًا باسم Venture Development Corporation) لوصف هذه الفئة من لوحات الكمبيوتر المدمجة.

يُنسب الفضل إلى الدكتور جوردون كروبيرج، مؤسس ورئيس شركة Gumstix، في ابتكار أول COM، والذي سبق ظهور إدخالات COM المعروفة التالية بما يقرب من 18 شهرًا.

Gumstix ARM Linux Machine number is 373, established 9 September 2003, while Kontron's is 735, established 18 April 2005, and Keith & Koep's (now part of SECO[5]) is 776, established 20 June 2005. Boards numbered below 373 were larger and single board computers as opposed to modules, for example, the Itsy, a tiny hand-held device based on the StrongARM.

The rapid development paradigm (COM + expansion board) Dr. Kruberg established has been at the heart of leading edge development since then and used at leading consumer products companies worldwide.

COM's have proven useful in launching entire industries requiring rapid development efforts. For example, in 2005 Apple used a Gumstix COM to test the original iPhone concept.

Benefits

Raspberry Pi Compute Module 3 (center) mounted onto a carrier board intended for development

Using a carrier board is a benefit in many cases, as it can implement special I/O interfaces, memory devices, connectors or form factors. Separating the design of the carrier board and COM makes design concepts more modular, if needed. A carrier tailored to a special application may involve high design overhead by itself. If the actual processor and main I/O controllers are located on a COM, it is much easier, for example, to upgrade a CPU component to the next generation, without having to redesign a very specialized carrier as well. This can save costs and shorten development times. However, this only works if the board-to-board connection between the COM and its carrier remains compatible between upgrades.

Other benefits of using COM products instead of ground-up development include reducing time to market (TTM), risk reduction, cost savings, choice of a variety of CPUs, reduced requirements and time for customer design, and the ability to conduct both hardware and software development simultaneously.[6]

See also

References