В последние годы одноплатные компьютеры (англ. Single Board Computer, SBC) стали важнейшим элементом современной электронной и вычислительной техники. Компактные, энергоэффективные и достаточно производительные, они широко применяются в промышленной автоматизации, робототехнике, системах машинного зрения, Интернете вещей (англ. IoT), образовательных проектах и встраиваемых системах. Благодаря высокой степени интеграции одноплатные компьютеры позволяют создавать законченные вычислительные решения на базе одной платы, сокращая сроки разработки и снижая стоимость конечных устройств.
Наиболее известными представителями данного класса устройств являются решения зарубежных производителей, таких как Raspberry Pi, Orange Pi, NVIDIA (линейка Jetson), а также Advantech и других компаний, предлагающих широкий спектр SBC-платформ (англ. Single-Board Computer — одноплатный компьютер). Однако в последние годы российские разработчики и предприятия столкнулись с рядом ограничений, связанных с поставками зарубежной электроники. Среди основных факторов можно назвать санкционные ограничения, усложнение логистических цепочек, увеличение сроков поставки, рост стоимости оборудования и риски недоступности компонентов в долгосрочной перспективе. Для промышленности, где критически важны стабильность поставок, длительный жизненный цикл продукции и технологическая независимость, эти факторы стали особенно существенными.
В этих условиях возрастает потребность в отечественных вычислительных платформах, способных обеспечить сопоставимую функциональность, производительность и надежность. Одним из российских разработчиков, активно работающих в этом направлении, является АО «Смарткор» (SmartCore). Компания специализируется на проектировании и выпуске радиоэлектронной аппаратуры, одноплатных компьютеров, а также аппаратно-программных комплексов. Она обладает компетенциями как в сфере аппаратных решений, так и в разработке программного обеспечения, включая продукты на базе технологий искусственного интеллекта и машинного зрения.
В рамках развития собственного направления вычислительных платформ компания АО «Смарткор» разработала линейку одноплатных компьютеров SM PIE (СМ ПАЙ), предназначенных для применения в промышленной автоматизации, робототехнике, системах машинного зрения, транспортных и встраиваемых решениях. Платформы создавались с учетом требований промышленного применения, а именно высокой надежности, широкого температурного диапазона, энергоэффективности и длительного жизненного цикла.
Линейка включает две модели: SM PIE (СМ ПАЙ) и SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт), ориентированные на различные классы задач. Старшая модель SM PIE представляет собой высокопроизводительную платформу промышленного класса с расширенными возможностями подключения и повышенной вычислительной мощностью, что делает ее подходящей для сложных систем управления, видеоаналитики и обработки данных в реальном времени. В свою очередь, SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) выполнен в более компактном форм-факторе и ориентирован на применение в портативных устройствах, робототехнических системах, IoT-решениях (англ. IoT — Интернет вещей) и других проектах, где важны компактность и энергоэффективность.
SM PIE (СМ ПАЙ): высокопроизводительная платформа для промышленных и коммерческих встраиваемых систем
В основе одноплатного компьютера SM PIE (СМ ПАЙ) лежит современный восьмиядерный процессор Rockchip RK3588J на основе архитектуры ARMv8-A. Он объединяет четыре производительных ядра Cortex-A76 и четыре энергоэффективных ядра Cortex-A55, что позволяет эффективно распределять вычислительную нагрузку в зависимости от характера задач. Такая архитектура обеспечивает высокую производительность при сохранении умеренного энергопотребления, что особенно важно для встраиваемых и промышленных систем, работающих в непрерывном режиме.
Дополнительные возможности обработки данных обеспечиваются аппаратными ускорителями, встроенными непосредственно в систему-на-кристалле:
- графический ускоритель ARM Mali-G610 с производительностью до 610 GFLOPS, обеспечивающий эффективную работу с графикой, пользовательским интерфейсом и видеоданными;
- нейропроцессор Rockchip NPU 3.0 с производительностью до 6 TOPS (INT8), предназначенный для ускорения алгоритмов машинного обучения и компьютерного зрения.
Такая конфигурация делает SM PIE (СМ ПАЙ) полноценной edge-вычислительной платформой (англ. edge computing — граничные вычисления или вычисления на периферии), способной выполнять анализ данных, обработку изображений и принятие решений непосредственно на устройстве, без необходимости обращения к облачным сервисам.
Платформа оснащается оперативной памятью LPDDR4x объемом 16 ГБ и встроенным накопителем eMMC на 64 ГБ, что обеспечивает быстрый запуск операционной системы и приложений. При необходимости возможности хранения данных могут быть расширены за счет подключения высокоскоростных NVMe SSD (Non-Volatile Memory Express Solid State Drive — это современный тип высокоскоростных твердотельных накопителей) через интерфейс M.2, что особенно актуально для задач, связанных с обработкой видео, хранением логов или работой с большими массивами данных.
Одним из ключевых преимуществ SM PIE (СМ ПАЙ) является широкий набор встроенных интерфейсов, обеспечивающих интеграцию практически с любыми типами периферийного и промышленного оборудования.
Сетевые и пользовательские интерфейсы:
- 2 × Gigabit Ethernet (1 Гбит/с);
- 2 × USB 3.0;
- 2 × USB 2.0;
- USB Type-C с поддержкой DisplayPort;
- HDMI 2.1;
- аудиоинтерфейс 3,5 мм (TRRS).
Интерфейсы для подключения камер и дисплеев:
- 2 × MIPI CSI (видеовход для камер);
- MIPI DSI (подключение дисплея);
- HDMI для внешних мониторов и панелей оператора.
Интерфейсы расширения и промышленной интеграции:
- мезонинный разъем с поддержкой: PCI Express 3.0; UART (до 8 каналов); I²C; ШИМ (PWM);
- поддержка модулей расширения с промышленными интерфейсами: RS-485/RS-422; RS-232; CAN и другие.
SM PIE (СМ ПАЙ) изначально разрабатывался с учетом требований промышленной эксплуатации. Плата поддерживает питание в диапазоне 12–24 В, оснащена пассивной системой охлаждения и не содержит движущихся элементов, что повышает надежность и увеличивает срок службы устройства. Возможность работы в расширенном температурном диапазоне позволяет использовать платформу в промышленном оборудовании, транспортных системах и других условиях, где требуется стабильная работа вычислительной системы в течение длительного времени.
Важной особенностью SM PIE (СМ ПАЙ) является включение решения проекта в реестр российской промышленной продукции в соответствии с постановлением Правительства РФ № 719. Это подтверждает соответствие платформы требованиям локализации производства на территории Российской Федерации и позволяет использовать ее в проектах, где предъявляются требования к применению отечественного оборудования. Наличие записи в реестре особенно важно для государственных и корпоративных заказчиков, реализующих проекты в рамках программ импортозамещения, а также для предприятий, работающих в регулируемых отраслях, включая промышленность, транспорт, энергетику и инфраструктурные системы.
Также отметим, что SM PIE (СМ ПАЙ) поддерживает современные операционные системы на базе Linux, включая Ubuntu 24.04 LTS и Astra Linux 1.8. Это обеспечивает доступ к широкому спектру программных инструментов и библиотек, включая средства разработки, системы машинного зрения, фреймворки машинного обучения и промышленное программное обеспечение.
SM PIE Lite: компактная платформа для встраиваемых и мобильных решений
SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) представляет собой компактный одноплатный компьютер, предназначенный для применения в устройствах, где важны малые габариты, энергоэффективность и достаточная вычислительная производительность. Платформа оптимизирована для использования во встраиваемых системах, мобильных комплексах, робототехнических устройствах, человеко-машинных интерфейсах (HMI), а также в IoT-решениях (IoT — Интернет вещей) и автономных приборах.
В основе SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) используется современный восьмиядерный процессор Rockchip RK3576, построенный по архитектуре ARM big.LITTLE, включающий 4 производительных ядра ARM Cortex-A72 с тактовой частотой до 2,2 ГГц и 4 энергоэффективных ядра ARM Cortex-A53 с частотой до 2,0 ГГц. Такая конфигурация обеспечивает достаточную вычислительную мощность для широкого круга задач, включая обработку данных, управление периферией, выполнение пользовательских интерфейсов и работу встроенных сервисов, при сохранении низкого энергопотребления.
Дополнительные аппаратные ускорители расширяют функциональные возможности платформы:
- графический ускоритель ARM Mali-G52 MC3, обеспечивающий работу графического интерфейса и мультимедийных приложений;
- нейропроцессор Rockchip NPU 3.0 с производительностью до 6 TOPS (INT8), позволяющий выполнять алгоритмы машинного зрения, распознавания объектов, классификации и других задач искусственного интеллекта непосредственно на устройстве.
Несмотря на компактные размеры, платформа оснащена современной и быстрой подсистемой памяти:
- оперативная память: 8 ГБ LPDDR4x;
- встроенный накопитель: 32 ГБ UFS с высокой скоростью доступа;
- дополнительное расширение: слот microSD и разъем M.2 Key M для подключения NVMe SSD (Non-Volatile Memory Express Solid State Drive — современный тип высокоскоростных твердотельных накопителей).
SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) предоставляет набор интерфейсов, достаточный для построения полнофункциональных встраиваемых систем. Сетевые и пользовательские интерфейсы:
- 1 × Gigabit Ethernet;
- 1 × USB 3.0;
- 2 × USB 2.0;
- USB Type-C с поддержкой DisplayPort 1.4;
- HDMI 2.1;
- 16 линий GPIO для подключения внешних устройств.
Интерфейсы для мультимедиа и камер:
- MIPI CSI для подключения камеры;
- MIPI DSI для подключения дисплея;
- HDMI и DisplayPort для подключения внешних экранов.
Интерфейсы расширения и отладки:
- мезонинный разъем с поддержкой:SPI; Debug UART; PWM (включая управление вентилятором);
- встроенные часы реального времени (RTC).
SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) поддерживает современную операционную систему Ubuntu 24.04 LTS с ядром Linux 6.1, что обеспечивает доступ к широкому спектру программных библиотек и инструментов разработки, поддержку современных фреймворков машинного обучения и удобную интеграцию в существующие программные экосистемы.
Одним из ключевых преимуществ SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) является высокая энергоэффективность, что делает платформу особенно подходящей для автономных и мобильных устройств. Плата питается от источника напряжения 5 В, в том числе с использованием интерфейса USB Power Delivery, что упрощает интеграцию в современные электронные устройства и позволяет использовать стандартные источники питания. Типовое энергопотребление не превышает 5 Вт, а максимальное составляет не более 10 Вт, что позволяет эффективно использовать платформу в системах с ограниченным энергетическим бюджетом.
Конструктивно SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) выполнен в компактном форм-факторе с габаритами 100 × 60 мм и массой около 51 г, что обеспечивает удобство интеграции в устройства с ограниченным внутренним пространством. Благодаря сочетанию компактности, низкого энергопотребления и надежной конструкции SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) является эффективной вычислительной основой для портативных устройств, автономных систем и встраиваемых решений различного назначения.
Где купить одноплатные компьютеры SM PIE (СМ ПАЙ) и SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) в России?
Одноплатные компьютеры SM PIE (СМ ПАЙ) и SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт), разработанные компанией АО «Смарткор», представляют собой современные вычислительные платформы, ориентированные на применение в промышленных и коммерческих встраиваемых системах. SM PIE (СМ ПАЙ) обеспечивает высокую производительность, расширенные возможности подключения и промышленное исполнение, что делает его эффективным решением для систем управления, видеоаналитики и edge-вычислений (англ. edge computing — граничные вычисления или вычисления на периферии). В свою очередь, SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт) сочетает компактные размеры, энергоэффективность и достаточную вычислительную мощность, позволяя создавать мобильные устройства, интеллектуальные приборы и компактные встраиваемые системы.
Заказать SM PIE (СМ ПАЙ) и SM PIE Lite (СМ ПАЙ Лайт), а также получить дополнительную информацию, техническую документацию и консультации по выбору и внедрению можно получить у компании Матрикс Электроника, официального партнера АО «Смарткор».
Специалисты компании помогут подобрать оптимальную конфигурацию под конкретные задачи, учитывая требования к производительности, интерфейсам и условиям эксплуатации.
Свяжитесь с нами:
Сайт: https://gcmatrix.com/
Почта: info@gcmatrix.com