» Wilfried Schmitz, Geschäftsführender Gesellschafter, CTX Thermal Solutions GmbH, Nettetal
Inhaltsverzeichnis 1. Embedded Systeme als Basismodule für kürzere Entwicklungszeiten 2. Jedem Modul ein individueller Kühlkörper 3. CPU-Kühlkörper für Embedded Systeme 4. Thermische Simulation
Bei Embedded Systemen geht es um minimale Kosten, möglichst wenig Platz-, Energie- und Speicherverbrauch und um die Funktionsfähigkeit in Echtzeit. Wichtig ist ein langer, fehlerfreier, gegebenenfalls auch 24/7-Einsatz, egal wie rau die Umgebung ist, denn auch geringste Unregelmäßigkeiten könnten etwa die Fertigung eines Unternehmens lahmlegen. Bewegliche Teile vermeidet man aus Verschleißgründen, daher werden z.B. stromsparende Prozessoren, ROM- oder Flashspeicher bevorzugt, die ohne Lüfter auskommen.
Embedded Systeme als Basismodule für kürzere Entwicklungszeiten
Die eingebetteten Architekturen sind sehr aufwändig zu entwickeln. Daher bietet Toradex System-on-Modules (SoM) bzw. Computer-on-Modules (CoM) an – kleine, einsatzbereite Computing-Lösungen, die aus anwendungsunabhängiger Hard- und Software bestehen. „Bei einem CoM oder auch SoM werden die Kernkomponenten eines Embedded Computers auf einem kleinen Modul platziert, inklusive SoC, RAM, Flash, Power Management, Ethernet, etc.“, erklärt Daniel Lang, Chief Marketing Officer bei Toradex. „Dieses Basismodul erweitert der Kunde dann zu seinem gewünschten Trägerboard mit dem IO und den benötigten Peripheriegeräten.“ Die Anwender profitieren von diesem Konzept durch reduzierte Komplexität sowie kurze Produkteinführungszeiten und sparen auch Entwicklungskosten. Ein weiterer Vorteil ist, dass solch ein Modul über mehrere CPU-Generationen verwendet werden kann. Zudem lässt sich die Rechenleistung des eingebetteten Systems bedarfsgerecht skalieren.
Jedem Modul ein individueller Kühlkörper
Die beiden Produktfamilien Colibri und Apalis sind die modular aufgebauten CoM-Lösungen aus dem Embedded-Programm von Toradex. Colibri-Module kommen ohne zusätzlichen Wärmespreizer oder Kühlkörper aus, da sie überwiegend über einen thermischen Drosselmechanismus verfügen: Das Modul misst die aktuelle Temperatur des SoC. Übersteigt diese einen kritischen Wert, drosselt es die CPU-Geschwindigkeit oder schaltet das System komplett aus, um Schäden zu vermeiden. Die Apalis-Module dagegen benötigen in vielen Anwendungsfällen einen Kühlkörper zum Abführen der entstehenden Verlustleistung von maximal 15 W, um dauerhaft zuverlässig zu funktionieren. Dabei gelten für die Kühllösungen nahezu die gleichen Anforderungen wie für die Embedded Systeme selbst: Sie müssen kompakt, leistungsstark und möglichst mobil sein.
