SMARC 2.1.1 和 SMARC 2.2 的區(qū)別
SMARC 2.1.1 和 SMARC 2.2 是 SMARC(Smart Mobility ARChitecture)嵌入式計算機模塊標準相繼的兩個版本。SMARC 2.2 是 SMARC 2.1.1 的演進版本,旨在支持更新、功能更強大的處理器技術,同時保持高度的向后兼容性。
以下是它們之間的主要區(qū)別,我將用一個清晰的表格和詳細說明來展示:
主要區(qū)別概覽
| 特性 | SMARC 2.1.1 | SMARC 2.2 | 變化說明 |
|---|---|---|---|
| 發(fā)布年份 | 2020年 | 2025年 | 為適應新一代處理器而更新。 |
| PCI Express | 最多 1x PCIe x4 或 2x PCIe x1 | 最多 2x PCIe x4 或 1x PCIe x4 + 2x PCIe x2 | 關鍵區(qū)別。SMARC 2.2 大幅提升了 PCIe 通道的配置靈活性,支持更多高速外設。 |
| 顯示接口 | - 2x 24-bit LVDS - 1x DDI (eDP/DP/HDMI) - 1x MIPI-DSI (可選) | - 原生移除 LVDS - 2x DDI (可配置為 eDP/DP/HDMI) - 1x MIPI-DSI (強制) | 反映了顯示技術的趨勢,從傳統(tǒng)的 LVDS 轉向更現(xiàn)代的 eDP 和 MIPI-DSI。 |
| USB | 4x USB (2.0/3.0) | 6x USB (至少 2x USB 3.0) | 增加了 USB 端口數(shù)量,以滿足更多外設需求。 |
| 存儲 | 1x SATA, 1x SD/eMMC | 1x SATA, 1x eMMC (專用) | 明確了 eMMC 的專用引腳,簡化了設計。 |
| 電源管理 | 基于 ACPI | 基于 ACPI,但對現(xiàn)代 SoC 的電源狀態(tài)支持更好。 | 優(yōu)化了對新一代低功耗處理器的支持。 |
| 安全性 | 基礎支持 | 增強了 TPM(可信平臺模塊)和 Secure Boot 的支持。 | 適應日益增長的安全需求。 |
| 引腳兼容性 | - | 保持機械和電氣兼容 | 極其重要:為 SMARC 2.1.1 設計的載板通常可以直接使用 SMARC 2.2 模塊,但可能無法使用所有新功能。 |
詳細說明
1. PCI Express 的增強(最顯著的差異)
這是 SMARC 2.2 最核心的升級。
SMARC 2.1.1: 提供一組 PCIe x4 通道,或者可以拆分為兩組 PCIe x1 通道。這在當時是足夠的,但對于需要多個高速接口(如多個千兆網(wǎng)卡、NVMe SSD、高速圖像采集卡)的應用來說,帶寬和端口數(shù)量可能成為瓶頸。
SMARC 2.2: 提供了兩套獨立的 PCIe x4 通道配置。這意味著模塊可以同時提供:
兩個 PCIe x4 接口,或者
一個 PCIe x4 接口加兩個 PCIe x2 接口。
這種靈活性使得設計者可以同時連接兩個高速設備(例如一個NVMe SSD和一個萬兆網(wǎng)卡),而無需在載板上使用PCIe交換機,從而降低了系統(tǒng)復雜性和成本。
2. 顯示接口的現(xiàn)代化
這反映了嵌入式市場從傳統(tǒng)顯示接口向現(xiàn)代接口的轉變。
SMARC 2.1.1: 仍然保留了兩路 24-bit LVDS 接口,這是為了兼容當時仍在使用的舊款面板。同時,它提供了一個 DDI(數(shù)字顯示接口,可配置為 eDP、DP 或 HDMI)和一個可選的 MIPI-DSI。
SMARC 2.2: 直接移除了 LVDS 接口。取而代之的是:
兩個完整的 DDI 接口:每個都可以獨立配置為 eDP、DP 或 HDMI。這支持連接兩個高分辨率顯示器。
一個強制性的 MIPI-DSI 接口:由于智能手機和平板電腦的普及,MIPI-DSI 已成為小型、低功耗顯示屏的主流接口,SMARC 2.2 將其定為標準配置。
3. USB 和其他 I/O 的擴展
USB: 從 4 個端口增加到 6 個端口,并且明確規(guī)定其中至少兩個必須是 USB 3.0 或更高速度,以適應更多、更快的外設。
存儲: 明確了 eMMC 閃存的專用引腳,使其與 SD 卡接口分離,設計更清晰。
4. 向后兼容性
這是一個至關重要的設計目標。SMARC 2.2 規(guī)范確保了:
機械兼容:模塊的尺寸、螺絲孔位和連接器位置完全相同。
電氣兼容:電源引腳和基本信號引腳的定義保持一致。
這意味著,一個按照 SMARC 2.1.1 標準設計的載板,完全可以插入一個 SMARC 2.2 的模塊并正常啟動和工作。但是,載板將無法利用 SMARC 2.2 的新功能,例如:
第二個 PCIe x4 接口將無法使用。
第二個 DDI 顯示輸出可能無法工作。
額外的 USB 端口可能沒有連接。
要為 SMARC 2.2 模塊充分利用其所有新特性,需要設計新的載板。
總結與選擇建議
SMARC 2.1.1:適合基于舊款處理器(如英特爾 Atom E3900 系列、早期 i.MX6/8)的設計,或者應用場景不需要多個高速 PCIe 和現(xiàn)代顯示接口的項目。它是一個成熟且廣泛部署的標準。
SMARC 2.2:是面向未來的選擇。它專為新一代高性能、低功耗的 ARM 和 x86 SoC(如英特爾第11代 Tiger Lake、AMD Ryzen Embedded R系列、NXP i.MX8/9、瑞薩 RZ/G2L 等)設計。如果你需要:
更高的 I/O 帶寬(多路高速 PCIe)。
支持雙路高分辨率顯示或現(xiàn)代 MIPI 顯示屏。
更多的 USB 接口。
更強的安全性。
結論:對于新項目,強烈推薦選擇 SMARC 2.2 標準的模塊,因為它能更好地支持當前和未來的處理器技術,并提供更強的擴展能力。如果是對現(xiàn)有 SMARC 2.1.1 系統(tǒng)進行升級,則可以無縫更換模塊,但若要發(fā)揮其全部性能,則需要重新設計載板。
