Aunque hay muchas CPUs Linux integradas en el mercado, pocas fueron diseñadas para satisfacer directamente las necesidades de IoT y los mercados de control industrial. La mayoría de las CPUs encontradas en placas populares como la Raspberry Pi inicialmente estaban destinadas a otra cosa (por ejemplo, un decodificador) y simplemente se reutilizaron para las necesidades de las comunidades de IoT y control industrial.
Estas CPUs suelen tener suficiente potencia de procesamiento pero carecen de funciones de E/S, lo cual no es sorprendente: Los decodificadores tienen necesidades de E/S muy diferentes a los dispositivos de IoT o control industrial. Estas CPUs también son bastante complejas, requieren varios componentes adicionales para funcionar, solo están disponibles en un encapsulado BGA difícil de manipular y requieren placas de seis u ocho capas. Todo esto plantea graves obstáculos para los vendedores de dispositivos de bajo y medio volumen.
Toma el encapsulado BGA como ejemplo. Todo acerca del BGA es un orden de magnitud más complejo en comparación con otras opciones de encapsulado, como LQFP. BGA representa la línea de corte, donde se vuelve imposible manipular las fichas manualmente. Desde la soldadura hasta la desoldadura y la verificación de la calidad del ensamblaje requiere equipos especializados y costosos. Los fabricantes de teléfonos inteligentes aceptan los desafíos del BGA como el efecto secundario inevitable de la deseada miniaturización de la placa que la tecnología permite, pero los vendedores de dispositivos de IoT o control industrial ven esto de manera diferente. Los productos de IoT y control industrial rara vez tienen presión de tamaño, y tener que lidiar con paquetes IC cada vez más pequeños solo trae complicaciones sin beneficios aparentes.
Como otro ejemplo, considera los niveles lógicos de las líneas GPIO. A medida que los diseños de procesadores aprovechan procesos de fabricación cada vez más avanzados, los voltajes de suministro de ficha también han disminuido. Posteriormente, las bibliotecas estándar de E/S de semiconductores han dejado de admitir niveles lógicos de 5V e incluso 3.3V. Esto no molestó a los diseñadores de decodificadores y otros productos "cerrados", pero fue una mala noticia para los arquitectos del hardware de control.
En resumen, hubo una brecha evidente entre las ofertas de procesadores existentes y los requisitos de las aplicaciones de IoT y control industrial. Reconociendo las necesidades no satisfechas de los vendedores de IoT y control industrial, Sunplus Technology Co., Ltd. y Tibbo Technology, Inc. a fines de 2017 se propusieron desarrollar un chip de calidad Linux que abordara directamente estos mercados. La idea era crear un potente SoC con funciones de E/S y encapsulado dirigido específicamente a aplicaciones de IoT y control industrial, así como a las necesidades de fabricantes de hardware de bajo y medio volumen. Así nació el concepto Plus1.
Aquí están las principales características del SP7021, el primer miembro de la nueva línea Plus1:
- Encapsulado LQFP fácil de usar
- CPU quad-core Cortex-A7 de 1GHz, además de los núcleos A926 y 8051
- Alimentación única de 3.3V*
- DRAM DDR3 integrada de 128MB o 512MB
- Ocho puertos de E/S tolerantes a 5V de 8 bits, más un puerto de alta corriente
- Multiplexado de Periféricos Flexibles (PinMux)
- Dos MACs Ethernet PinMuxables
- Cuatro UARTs mejorados PinMuxables, además de un UART de consola
- Rango de temperatura de operación industrial: -40°C a 85°C
- Baja EMI simplifica la certificación
- Flexibilidad de distribución Linux:
- Controladores integrados en el kernel de Linux oficial
- Garantía de suministro de diez años
- ¡Y mucho más...
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