產(chǎn)品線的平臺升級延長了嵌入式產(chǎn)品的生命周期，并可以創(chuàng)造新的商業(yè)機會。我們將以引腳兼容的核心板 phyCORE-i.MX 6UL/ULL、phyCORE-i.MX 91/93 和 phyCORE-STM32MP13x 為例，向您展示如何實現(xiàn)這一目標。您可以通過比較模塊的功能，選擇適合的模塊。

圖1：三個模塊，同一種封裝：PHYTEC 提供了三種引腳兼容的模塊，可以實現(xiàn)對產(chǎn)品性能和產(chǎn)品配置的靈活調(diào)整，并可以延長 NXP i.MX 6UL/ULL 核心板用戶的項目生命周期。

模塊化平臺在嵌入式設(shè)計中具有許多優(yōu)勢：通過一個主板和多個與之引腳匹配的核心板，可以實現(xiàn)具有不同功能和不同價位的產(chǎn)品。在產(chǎn)品生命周期內(nèi)增加新的可兼容引腳的核心板能夠?qū)崿F(xiàn)性能提升和功能升級，或者降低成本。

標準化的模組封裝可以保障引腳的兼容性，但是需要在處理器功能、模組尺寸和成本方面做出犧牲。更經(jīng)濟的替代方案是基于功能類似但性能有所差異的處理器而特別定義的引腳兼容核心板，這種解決方案仍可以通過更換模塊來實現(xiàn)不同的產(chǎn)品配置或進行產(chǎn)品維護。

通過這樣做，能夠最大限度地發(fā)揮處理器的功能，盡量優(yōu)化尺寸和成本，去掉不必要的器件。此外，可以避免使用為了處理器兼容而設(shè)計的額外電路。

通過 i.MX 6UL/ULL、i.MX 93/91 和 STM32MP13x 可兼容引腳的核心板實現(xiàn)可擴展性。

PHYTEC 新開發(fā)了一系列引腳兼容的 phyCORE 核心板：phyCORE-i.MX 91/93 搭載最新的 NXP 處理器 i.MX 91 和 i.MX 93，使得處理性能可在 1,300 DMIPS 和 9,000 DMIPS 之間選擇。該引腳兼容的系列模塊還有 phyCORE-STM32MP13x。其 ST Microelectronics 處理器的處理性能為 1,200 DMIPS，是一個入門級核心板。

以上新的兩大系列模塊都與已經(jīng)廣泛且大批量布署的 phyCORE-i.MX 6UL/ULL 具有相同的封裝，該模塊仍然適用于新項目，因其可保證長期供應(yīng)時間至 2035 年底。

一樣的封裝 - 不一樣的特性

這些新的模塊提供了與 i.MX 6UL/ULL 相似的功能，額外的，他們還增加了功能，使它們成為可延長基于 i.MX 6UL/ULL 核心板項目的生命周期的理想替代方案。

例如，i.MX 93 具有實時MCU單元和用于機器學習應(yīng)用的獨立 NPU 單元。它與 i.MX 91 一樣采用了 NXP 的 Energy Flex 架構(gòu)，將高計算能力與低能耗相結(jié)合。i.MX93 內(nèi)置的 EdgeLock 安全隔離模塊，支持安全功能，如生命周期管理、防篡改檢測、安全啟動和簡化的認證方案。

圖2：引腳兼容模塊的處理性能及生命周期概況圖。開發(fā)人員可以根據(jù)需求選擇性能、生命周期和價格的最佳組合，還可以選擇后續(xù)升級或是更換其他產(chǎn)品。

如何使用和選擇phyCORE核心板產(chǎn)品及其替代方案？

在市場上，NXP i.MX 6UL/ULL 應(yīng)用處理器及其對應(yīng)的 phyCORE 核心板已經(jīng)是一個成熟的產(chǎn)品。目前，基于這款核心板來開發(fā)和驗證新的設(shè)計是一個不錯的選擇。在產(chǎn)品上市時，可以直接使用該處理器，也可選用與之兼容的模塊，例如極具成本效益的STM32MP13x。

通過這種方式可以在進一步推出更多高性能產(chǎn)品型號前，先對市場接受度進行測試。在市場接受度測試完成后，可以在產(chǎn)品的生命周期中可以引入新的軟件功能或改進的圖形性能等。這樣可以在不重新設(shè)計或更改底板的情況下直接進行升級并投入市場。

引腳兼容的模塊，例如在示例中展示的基于 NXP i.MX 6UL/ULL 處理器的核心板，可以用于創(chuàng)建不同的產(chǎn)品配置。此外，它們可以通過在現(xiàn)有底板上使用更強大的核心板，實現(xiàn)集成新軟件功能或增強圖形性能，從而延長產(chǎn)品的生命周期。

我可以簡單地用新款模塊替換phyCORE-i.MX 6UL/ULL模塊嗎？

答案是視情況而定：全新的 phyCORE-i.MX 91/93 和 phyCORE-STM32MP13x 核心板與 phyCORE-i.MX 6UL/ULL 具有相同的封裝尺寸。當前的設(shè)計如果使用 PHYTEC 的開發(fā)板標準引腳復(fù)用配置，那么新的模塊可以直接使用。

在采用新的替代核心板方案時，重要的是檢查原始模塊的引腳復(fù)用是否進行了怎樣的修改。如果默認的引腳復(fù)用方式做了更改，那么還須對新的核心板引腳復(fù)用配置進行檢查及做必要的適配。此外還應(yīng)考慮電源。由于模塊的功耗可能會有所不同，需要按照最大功率來設(shè)計電源。PHYTEC 的專家很樂意為您的項目升級替換提供可行性評估支持。

關(guān)于從 phyCORE-i.MX 6UL/ULL 遷移到 phyCORE-i.MX 91/93 的評估項目列表，很快將會有一個兼容性說明手冊。請聯(lián)系我們獲取此文件。

模塊可以直接焊接到底板上 - 這是什么意思？

PHYTEC 的核心板提供直接焊接和連接器連接兩種連接方式。目前這些引腳兼容的模塊都設(shè)計成了直接焊接的連接方式，借助鍍銅半孔焊接技術(shù)，可以輕松地用全自動貼片方式直接焊接在底板上 - 它們特意設(shè)計成易于使用的形式。直接焊接的連接方式優(yōu)點是減少主板高度、還具有牢固和低成本的特性。

是否會有評估板來測試模塊的性能？

為了直接進入 prototype 制作和開發(fā)的階段，PHYTEC 會提供開發(fā)套件。它們是基于phyBOARD-Segin 單板機，可作為快速開發(fā)套件與其他引腳兼容的模塊方案一起使用。

除了單板機和核心板，這些套件還包括了適配的板級 BSP、使用保證和 FAE 支持、一小時的 Yocto 培訓、對客戶軟件和電路圖的審查，以及安全技術(shù)相關(guān)的咨詢。根據(jù)客戶需求，PHYTEC 還可以對主板提供定制服務(wù)。

大量的前期投入以實現(xiàn)快速進入市場

在提供核心板的同時，PHYTEC 提供一系列的硬件和軟件服務(wù)，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)時間和精力：

PHYTEC 的所有核心板產(chǎn)品都配備了經(jīng)過適配的板級 BSP，以便客戶可以直接開始開發(fā)應(yīng)用。軟件開發(fā)方面提供經(jīng)過充分測試的核心組件，例如 bootloaders 和 Linux內(nèi)核。這些板極 BSP 包通過通過 Yocto 整合成一個易于使用的標準嵌入式 Linux 發(fā)行版，因此更易于使用。通過引入Yocto 使得為產(chǎn)品更換處理器、更換核心板或單板機(SBC)方案、甚至同時使用不同處理器的方案變得更加容易。

我們軟件開發(fā)部門多年來在各個處理器平臺積累的產(chǎn)品經(jīng)驗使我們能夠在快速支持產(chǎn)品功能和長期可維護性之間找到最佳方案。一方面，我們快速移植了制造商的 BSP（板級支持包），另一方面，我們積極致力于將使用的組件提交到主線內(nèi)核。通過持續(xù)集成 BSP 補丁和更新以及對自動化測試系統(tǒng)的構(gòu)建，可以使我們連續(xù)、可靠地交付軟件更新。通過這種方式，客戶可以隨時獲得包含最新軟件版本的 BSP。這使得軟件的維護和安全漏洞的修復(fù)變得更加容易。

我們還提供 CVE 監(jiān)控，可以顯示何時需要處理現(xiàn)場設(shè)備并推出新的軟件版本。而且，PHYTEC 還提供關(guān)于安全、生命周期管理和遠程更新的服務(wù)來支持客戶。

核心板模塊何時量產(chǎn)？應(yīng)該在什么時候選擇適合的處理器？

PHYTEC模塊在開發(fā)過程中會經(jīng)歷多個階段?？蛻糇钤缈梢允盏侥K是在Early Access的階段，這是通過與我們的銷售同事直接聯(lián)系，用于測試或早期開發(fā)階段使用的模塊。需要注意的是，這些模塊在硬件和軟件的規(guī)格上仍未定型。當硬件和軟件中的關(guān)鍵功能得到支持，就可以申請第一批Alpha版本開發(fā)套件。

PHYTEC通過與處理器廠家密切合作、并行開發(fā)，當處理器制造商的產(chǎn)品進入到量產(chǎn)階段時，phyCOREs 核心板、phyBOARDs 單板機和開發(fā)套件也同時準備好量產(chǎn)。產(chǎn)品開發(fā)的規(guī)劃往往會有一些不可控的變化。在PHYTEC，我們通過與客戶和供應(yīng)商之間的開放的溝通來一起應(yīng)對這個挑戰(zhàn)。

如果您目前需要量產(chǎn)的核心板來進行開發(fā)，我們建議您選擇 phyCORE-i.MX 6UL/ULL。它在價格、性能和可用性上仍具有吸引力。預(yù)計phyCORE-i.MX 93的快速開發(fā)套件將在本年第三季度末可以通過聯(lián)系我們來申請。預(yù)計該模塊將在 2023 年底進入量產(chǎn)階段。

而i.MX 91的模塊和開發(fā)板預(yù)計將于2024年第一季度提供 Alpha 樣品。ST Microelectronics處理器的開發(fā)套件也將在本年第三季度末達到Alpha狀態(tài)。預(yù)計phyCORE-STM32MP13x的量產(chǎn)將于2023年10月開始。

原則上，PHYTEC不會停產(chǎn)任何產(chǎn)品。如果在客戶產(chǎn)品的生命周期中，使用的處理器因為各種原因無法供應(yīng)，PHYTEC會和客戶一起找到解決方案。

立即使用 i.MX 6UL/ULL、i.MX 91/93和STM32MP13x 核心板開始您的設(shè)計

使用核心板是快速、簡單且經(jīng)濟高效的開發(fā)嵌入式硬件的理想解決方案。它們使得將處理器及其復(fù)雜的外設(shè)作為單一組件集成到底板，從而降低了整個硬件開發(fā)的工作量和成本。

PHYTEC 的核心板的特點在于它們與相應(yīng)處理器的功能完美適配，同時具有超緊湊的設(shè)計，摒棄了所有不必要的組件。

這意味著在開發(fā)過程中您不需要承擔任何風險。通過使用兼容的模塊 phyCORE-i.MX 6UL/ULL、phyCORE-i.MX 91/93 和 phyCORE-STM32MP13x，就可以獲得可擴展和可升級的優(yōu)勢。