作者：Patrick Mannion，特約編輯

隨著 HiFive Unleashed 的推出，SiFive 將 RISC-V 架構交到了開發人員手中，并在一個千篇一律的領域提供了獨特的替代方案。

相同并不是不好：對于長期的穩定性和支持，沒有什么比為嵌入式應用程序提供各種形式的功能強大的 Intel x86 單板計算機 (SBC) 更令人放心的了。同樣，對于基于 Arm 的 SBC，從 Raspberry Pi 等愛好者和制造商 SBC 到堅固耐用的嵌入式 SBC，Arm 提供核心支持和路線圖，而社區提供 IC、電路板、操作系統和應用軟件。

曾經有一段時間，x86 通過支持 Windows 與 Arm 區分開來，但隨后微軟為基于 Arm 的物聯網設備以及最近的筆記本電腦開發了 Windows 10 版本。現在 Arm 可以將 Windows 添加到包括 Android 和 Linux 的操作系統列表中。同時，x86 已經擁有強大的 Linux 支持。

這種廣泛的支持基礎是為什么在宣布新的、免許可的 RISC-V 架構時引起人們的關注：為什么有人會圍繞一個沒有真正支持、生態系統或工具的架構進行設計？盡管如此，RISC-V 還是蓄勢待發，當 Nvidia 在 2016 年決定使用 RISC-V 作為替代其專有 Falcon 控制器的基礎時，它得到了巨大的推動。

雖然 RISC-V ISA 最初旨在作為一種低功耗、高效的開源架構，但這并不排除強大的實現。第一個這樣的實現是 SiFive 的 Freedom U540 四核、1.5-GHz 片上系統 (SoC)，這是第一個支持 Linux 的 RISC-V 實現。該 SoC 是 SiFive 剛剛發布的 HiFive Unleashed、Linux 支持的開發人員 SBC 的核心（圖 1）。

圖 1：HiFive Unleashed SBC 支持 Linux，并基于 SiFive 的 RISC-V 開源 ISA 的四核 1.6GHz SoC 實現。

在 Freedom U540 周圍，SiFive 放置了帶 ECC 的 8 GB DDR4（U540 支持高達 64 GB）、來自 ISSI 的 32 MB 四通道 SPI 閃存、一個用于額外存儲的 microSD 插槽和一個 FMC 連接器擴展插槽。該板售價 999 美元，現已上市。

All Arm, no leg雖然利用 Linux 圍繞 RISC-V 進行開發的機會本身可能是花費 999 美元的充分理由，但工業嵌入式應用程序的設計人員不必花費一臂之力來獲得他們需要的性能. 以 Technologic Systems 的 TS-7970 SBC 為例（圖 2）。

圖 2：堅固耐用、面向工業的 Technologic Systems TS-7970 SBC 售價 229 美元，基于帶有一個或四個內核的 Arm Cortex-A9。

該板基于分別以 800 MHz 或 1 GHz 運行的 NXP i.MX6 Arm Cortex-A9 單核或四核 CPU，針對具有挑戰性的高性能應用進行了調整。因此，它配備旋入式電源和 I/O 端子，工作溫度范圍為 –40°C 至 85°C（在無風扇外殼中）。

I/O 支持包括無線（Wi-Fi 和藍牙）、雙千兆以太網端口、多媒體支持（HDMI、LVDS 和音頻）以及 SATA II、MiniCard、數字 I/O、模數轉換器、Modbus、USB 和 CAN。它在睡眠模式下消耗低于 3 W（典型值）和大約 15 mW。

在操作系統方面，它支持 Linux（Kernel、Debian、Yocto、Ubuntu 和 Ubuntu Core）、Android 和 QNX Neutrino RTOS。

英特爾 NUC 獲得工業級改造2017 年末，英特爾推出了 NUC7i5DNBE，這是其下一代計算單元 (NUC) 外形 SBC 的一個版本，該版本配備了第 7代iCore處理器 (i5-7300U)。雖然 NUC 被廣泛稱為獨立 PC 或工作站，但 NUC SBC 進行了一些調整，使其更適合更堅固的嵌入式應用程序（圖 3）。

圖 3：英特爾的 NUC7i5DNBE SBC 使用其第 7代iCore處理器，具有堅固耐用的特性，例如焊接 BGA 和固態存儲器。

該板保持相同的 4 x 4 英寸。外形尺寸，但具有用于處理器和 SSD 內存的焊接 BGA，而不是旋轉盤片硬盤驅動器。它耗散 15 W 并使用 12 至 24 Vdc 電源供電。該板配備高達 32 GB 的 DDR4-2133 1.2-V SO-DIMM 內存、集成顯卡，并可驅動多達三個顯示器。它支持 Windows 和 Linux。

成本 384 美元，很難忽視性能和 I/O 的結合。i5 Core 的主頻高達 3.5 GHz，并擁有高達 3 MB 的緩存。I/O 包括 PCI Express Gen 3、雙 HDMI 2.0a 端口、四個 USB 端口、兩個 SATA 端口和一個 GbE 端口。

雖然電路板帶有風扇，但對于工業應用，可以將其移除并將電路板放置在無風扇外殼中。Logic Supply 已經通過其 ML100G-31 外殼為 NUC 完成了這項工作。這包括一個定制設計的散熱器，以最大限度地提高從處理器到環境的熱傳遞（圖 4）。

圖 4：用于 NUC 的 ML100G-31 加固外殼配有定制散熱器，以最大限度地提高從處理器到環境的熱傳遞。

卸下風扇大大提高了可靠性，因為它消除了作為故障機制的風扇并限制了水分、灰塵和金屬進入。但是，邏輯電源也會屏蔽未使用的端口，以進一步將內部與環境隔離。基礎底盤售價 695 美元。

很難提及外形因素，而不包括最緊湊和最堅固的一種：COM Express Mini，尺寸為 2.2 x 3.3 英寸（圖 5）。

圖 5：NanoCOM-KBU 是第一款支持英特爾第 7 代酷睿處理器的 COM Express Type 10 迷你板。

在這些范圍內，研揚科技開發了 NanoCOM-KBU，這是第一款具有第 7 代核心處理器和英特爾圖形支持的 COM Express Type 10板。它帶有 4 GB 的內存。研揚科技還通過實時中斷升級了嵌入式控制器結構，以實現更快的響應。它還帶有一個用于連接外部 IC的 I 2 C 端口，端口方面，它包括 1 個 GbE 端口、8 個 USB 2.0 和 2 個 USB 3.0 端口、2 個 SATA II 接口和 4 個 PCIe 擴展槽。定價尚未公布。

審核編輯 黃昊宇
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