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組み込み PC

プロセッサ、グラフィックス、メモリ向けのパワー・マネージメント機能と、PCI Express、イーサネット、USB、SATA、IEEE-1394 などの各種インターフェイス規格を採用した組み込み型 PC 用ブロック図（SBD）。

ブロック図

色つきのブロックをクリックすると、推奨デバイスをご覧いただけます。


Power Solutions for Intel® IMVP6.5 Platform Power Solutions for Intel® Atom™ IMVP6+ Platform Power: AC/DC Supply

設計上の考慮事項

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。

アプリケーション・ノート (6)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
HTM 8 KB 2010年 9月 30日 0 英語版を表示 (Rev.A)
HTM 8 KB 2007年 4月 12日 494
HTM 8 KB 2005年 9月 23日 361
HTM 8 KB 2002年 5月 17日 936
HTM 8 KB 2000年 8月 3日 538
HTM 8 KB 1999年 9月 5日 2651
    

セレクション/ソリューション・ガイド

セレクション・ガイド (6)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
PDF 455 KB 2013年 3月 21日 3063
PDF 8.94 MB 2013年 3月 11日 32385
PDF 7.39 MB 2012年 8月 24日 0
PDF 474 KB 2010年 9月 13日 3063
PDF 4.91 MB 2008年 7月 3日 952
PDF 1.87 MB 2008年 6月 24日 554

ソリューション・ガイド (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
PDF 2.79 MB 2008年 9月 30日 1603

ツール/ソフトウェア

名称 型番 会社名 ソフトウェア/ツール・タイプ
TPS51116EVM-001 評価モジュール TPS51116EVM-001 Texas Instruments 評価モジュールと評価ボード
高効率、デュアル同期整流降圧型コンバータ 評価モジュール TPS51124EVM-001 Texas Instruments 評価モジュールと評価ボード

製品カタログ/ホワイト・ペーパー

製品カタログ (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (MB) 日付 表示回数 英語版
PDF 208 KB 2011年 4月 25日 2073

ホワイト・ペーパー (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (MB) 日付 表示回数 英語版
PDF 1014 KB 2011年 5月 17日 1945

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