組み込み PC

EPC（組み込み PC）は単一基板上で構築されたコンピュータで、広範な知識とリソースを持つ PC 互換のアーキテクチャを活用しています。EPC とデスクトップまたはノート PC との違いは、専用構造、対振動構造設計、拡張動作温度範囲（産業用温度範囲は、通常 -40℃ ～ +85℃ または +105℃）、低消費電力（デスクトップ PC と比べて）、拡張された長寿命製品/プラットフォームの耐用/存続寿命、多種に渡るソフトウェア・ツール、および個別の技術サポートを得られる点です。EPC は電力密度が高い傾向があり、コンパクトな信号処理や電源変換ソリューションの要求が常に重要です。これらのシステム用のプラグイン・カードは、ほとんどの場合、高性能グラフィック・カード（グラフィック・コプロセッサを搭載）、ハイエンド RAID コントローラ、およびデータ収集やデジタル・シグナル・プロセッサ（DSP）ボードなどの特殊化された I/O カードです。

TI は、CICLON Semiconductor Device Corporation 社 から新しく取得したテクノロジーを利用して、DC/DC コントローラ、ドライバ、および統合パワー・ソリューション向けの最新の省エネルギー電源 MOSFET に関する複雑な電源設計の課題を解決します。設計者は革新的な NexFET™ テクノロジーを使用することにより、電源システムの動作周波数と電力密度を向上すると同時に、軽負荷から全負荷で 90% 以上の電力効率を達成します。

主要な EPC コンポーネントは CPU（シングルまたはデュアル）、メモリ、チップセット（MCH および ICH）、グラフィック・プロセッサ・ユニット（GPU）、オーディオ、および PCI Express、イーサネット、USB などの高速ポートです。PCI はマザーボード上でサポートされなくなる傾向にありますが、PCI に対する後方互換性は必要です。この移行が完了すると、テキサス・インスツルメンツが提供する PCIe-to-PCI ブリッジ IC が最も役に立ちます。さらにほとんどの EPC マザーボードは、RAID 機能を備えた IDE/SATA ディスク・ドライバと共に、キーボード/マウスもオンボード・サポートでサポートしています。グラフィックスやビデオが必要でないアプリケーションでは、普及している EPC がラック・システムの一部であり、ビデオの必要が無いようなシステムに GPU とディスプレイが搭載されない場合があります。ただし、産業用プロセス制御システムに使用される場合、EPC はディスプレイを使用し、タッチ・パネル HMI（Human-Machine Interface）が多く使用されます。

一般的に、EPC システムには、シングル・ボード・コンピュータ（SBC）とコンピュータ・オン・モジュール（COM）の 2 つのオプションがあります。

• 開発期間を最短にできる SBC は、ボード上に I/O を搭載した、すぐに使用できるコンパクトなマザーボードで、ほとんどの場合、電力密度のために低消費電力 CPU が使用されます。
• COM は（SBC とは異なり）、通常任意の I/O を直接ボードに接続するための標準コネクタを備えていません。代わりに、I/O はボード上でコネクタに対してバス終端され、メイン・ボードに接続されます。これらのオプションは、最も柔軟な設計、最高の拡張性、および幅広い CPU、メモリ、I/O とのカスタマイズを提供します。COM には、ETX、XTX、COM Express などの多数のフォーム・ファクタが用意されています。

主要なサブシステム・コンポーネント：

• 中央演算装置（CPU） - CPU は、すべての複雑な処理機能（複雑な演算、ビデオ・コーディング、グラフィック処理）を制御し、チップセットに対する直接インターフェイスを提供します。
• チップセット - メモリ、グラフィックス、および CPU との間の I/O トラフィックを制御し、インターフェイスします。現在の EPC の大部分には、グラフィックスおよびメモリ・コントローラ・ハブ（GMCH）と I/O コントローラ・ハブ（ICH）の 2 つのチップが搭載されています。最新の EPC プラットフォームでは、メモリ・コントローラが CPU に統合されており、CPU の他に、システム・コントローラ・ハブと呼ばれる追加のコントローラ・チップが 1 つだけ搭載されています。
• メモリ - アプリケーション・ソフトウェアとデータ・ファイルが格納されます。ほとんどの場合、読み取り/書き込み時間を短縮するため、専用の電源を必要とする SDRAM（1.8 V DDR2 SDRAM または 1.5 V DDR3 SDRAM）がボード上で使用されますが、フラッシュ・メモリが使用される場合もあります。
• PCI Express バス - PCIe は、コンピュータ拡張カードやグラフィック・カード用の PCI/PCI-X や AGP（Advanced Graphics Port）に置き換わる、高速シリアル・インターフェイスとして設計されました。PCIe 1.x バスは 2.5GHz で動作し、エラー検出には 8b10b エンコーディング（10 クロックごとに 1 バイト転送）を使用します。これは、250MB/s のデータ・レートに相当します。PCIe 1.x カードとマザーボード間の接続には、1 ～ 32 レーンが使用され、各方向の転送速度の最大値は 8GB/s です。PCIe 2.0 は、各レーンのデータ・レートを 500MB/s に倍増し、物理層インターフェイスとソフトウェアの両方において PCIe 1.x と後方互換性があるので、古いカードが PCIe 2.0 を搭載した EPC 上でも機能します。現在開発中の PCIe 3.0 は、データ・レートを 1GB/s にさらに倍増し、既存の PCIe 実装との後方互換性も備えています。
• イーサネット - ネットワーク機能を実現するため、EPC を LAN に接続します。
• USB - 外付けストレージなど、さまざまなペリフェラルとの接続を実現するため、通常は複数の USB ポートが搭載されます。
• 電源変換 - EPC は、主電源にライン・パワー（AC/DC アダプタ）またはバッテリー電源を使用します。広く使用されている EPC 用の DC 電源の入力電圧には、5V、12V、16V、19V だけでなく、24V や 28V も使用されます。