在生产中使用商品ARM评估平台的优缺点

ARM 嵌入式世界中的大多数人都熟悉 Raspberry PI、BeagleBone、Xplained 等名称。这些板以及来自各种 ARM 板制造商的大量其他板具有诱人的价格点，吸引我们考虑使用它们用于生产产品。此类板旨在展示或评估新的硬件平台，从而为它们贴上评估板或开发套件的标签。确定是否谨慎使用商品评估板进行生产取决于您的应用。

必须回答的一些问题是：

我的产品需要多长时间没有修改？

在生命周期结束 （EOL） 时，我的产品是否需要补充下一代兼容产品？

我将在什么环境中部署此产品？

我的软件应用程序代码是否足够简单以至于不需要太多维护？

我的产品是否需要需要特殊硬件或软件的特殊功能？

我需要什么类型的技术支持和/或指导？

价格是我的驱动因素吗？

在决定是否使用评估板时，还有更多问题可能会发挥作用；然而，解决上面列出的问题为做出明智的决定提供了一个良好的开端。

我的产品需要多长时间没有修改？

对于大多数非商品嵌入式产品而言，产品寿命通常是一个问题。在工业市场中，寿命是最重要的因素。工业市场对寿命的最低期望通常为五年，但十年或更长的寿命是首选。借助商品市场通常使用的 ARM 硬件，这种长寿变得越来越难以实现。在某些情况下，实现三年的长寿被认为是好的。

为了设计具有足够寿命的电路板，必须进行尽职调查以确保在设计中使用嵌入式（相对于商品）组件。大多数著名的 IC 元件制造商除了标准产品线外，还嵌入了产品线。这些嵌入式产品线延长并保证了产品寿命，可满足工业市场的长期需求。另一方面，当销售数量下降或新的替代品出现时，商品组件会在短时间内终止生命 （EOL）。

防止组件过时的另一个保护措施是使用保证具有引脚兼容对应的模块，以防模块上的组件停产。在这种情况下，如果您使用的模块停产，您可以购买与 EOL 模块提供相同功能的引脚兼容模块。这种策略在模块系统 （SoM）、内存模块、PCIe 卡和各种通信模块中得到了明显的应用。例如，应用程序可能正在使用 ARM SoM，它具有运行 Linux 的 500 MHz 处理器、256 MB RAM、以太网、四个串行端口和一个 CAN 端口。如果此 SoM 停产，您或许可以升级到一个引脚兼容的 1 GHz SoM，它运行 Linux，具有 512 MB 的 RAM、以太网、四个串行端口和一个 CAN 端口。进行此切换可能相对轻松，因为它不需要 PCB 修订，并且只需要最少的（如果有的话）软件更改。所需的更改量取决于您的应用程序和 SoM 制造商。

大多数评估板旨在展示设计时可用的最新和最好的硬件，并没有在所有领域都使用嵌入式组件（嵌入式组件可能还不存在，或者它们可能是带有大量勘误的 A0 版）。此外，当评估板不再是最新和最好的时，它可能会退居新的评估板（在库存可用性和解决任何问题方面）。随着评估板变得稀缺，其曾经的低价往往会上涨。此外，大量购买评估板可能会有问题，因为它们通常是为小批量订单生产的。需要注意的一个重要缺陷是，任何使用 LCD 或商品 USB 设备的评估板都非常容易出现寿命问题，因为这些设备的寿命通常很短。

如果您的应用不需要产品寿命并且不会大批量生产，则使用评估板可能是合适的。

停产后，我的产品是否需要补充下一代兼容产品？

一旦您在产品中使用的电路板停产（不可避免地会停产），您将需要更换策略。如果您围绕标准进行设计，那么您可以指望外形尺寸（甚至某些连接器和接口）保持不变。例如，PC/104 多年来一直是嵌入式标准，并且今天仍然受到支持。PC/104 标准规定了电路板的尺寸、安装孔，甚至某些连接器和引脚排列。同样，使用具有标准引脚排列和外形尺寸的 SoM 会产生相同的好处，从而使从当前产品到下一代产品的过渡更加顺畅。

如果您的应用不需要下一代升级，那么使用评估板可能是合适的。

我将在什么环境中部署此产品？

您正在创建的产品是否需要更大的温度范围？它会在振动很大的环境中运行吗？如果是这样，评估板可能不适合您的应用。大多数评估板只是为了炫耀硬件而设计的；在设计这些板以在恶劣环境中运行时没有太多考虑，并且通常会放弃高振动环境所需的坚固组件封装和连接器选择，转而采用更便宜和/或更方便的组件/连接器。

如果您的应用不需要在恶劣的环境中运行，那么使用评估板可能是合适的。

我的软件应用程序代码是否足够简单以至于不需要太多维护？

大多数评估板都带有标准的 Linux 桌面发行版。虽然这些 Linux 发行版适用于台式机，但它远非嵌入式应用程序的理想选择。有专门为嵌入式应用程序量身定制的嵌入式发行版，例如 Open Embedded 和 EMAC Linux OE。

这些嵌入式发行版以多种方式使自己与众不同。嵌入式发行版专为连续无人值守操作而设计。它们考虑了许多因素，例如远程更新、构建完整性、闪存的弹性以及在突然断电时避免损坏的需要，以确保应用程序将保持可靠性，尽管现实世界的障碍是嵌入式系统每天都面临着。它们还将开发环境与桌面环境隔离开来，以便桌面系统的更改（例如安全性或内核更新）不会导致开发系统崩溃（有关嵌入式 Linux 与桌面 Linux 的更多信息，请参见http:// www.emainc.com/sites/default/files/OE5_whitepaper.pdf）。

软件开发工具包 （SDK） 应很好地集成到集成开发环境 （IDE） 中，以实现无缝编译、链接和调试。对于需要图形用户界面 （GUI） 的应用程序，IDE 还应支持所见即所得 （WYSIWYG） GUI 开发。EMAC OE 可以满足这些需求，但商品硬件可用的工具通常无法满足这些需求。

如果您的应用程序代码相对简单并且不需要太多维护，那么使用评估板可能是合适的。

我的产品是否需要需要特殊硬件或软件的特殊功能？

大多数评估板都带有标准的计算机功能（视频、以太网、串行、音频、USB、SD 闪存卡插槽等）。如果您需要更多特殊功能，例如阀门驱动器、继电器、传感器、编码器、电机驱动器等，那么您将不得不开始将板固定到您的评估板上。除了提高系统的价格外，您现在还拥有一个可能脱节并使用迷宫式电缆的系统。通过使用定制板或半定制 SoM，所有这些功能都可以构建在单个板或 SoM 载板上，从而提供更清洁、更可靠和更具成本效益的解决方案。

此外，所有这些特殊设备都需要设备驱动程序（有些是实时的），它必须是硬件的板卡支持包 （BSP） 的一部分。对于商品硬件，这些可能很难获得。对于定制或半定制解决方案，这些将由为您提供定制解决方案的供应商提供给您（并提供支持）。如果您可以找到这些用于商品解决方案的驱动程序，那么您也不太可能获得对它们的支持。

如果您的应用不需要特殊功能，那么使用评估板可能是合适的。

我需要什么类型的技术支持和/或指导？

主流评估板通常在爱好者和其他类似用户的社区中得到良好的支持。但是，如果您无法从社区获得问题的答案，则可能很难从评估板的制造商处获得答案。根据评估板的性质，社区是提供支持的地方，这反映在价格中。底线是提供专业支持需要花钱。评估委员会降低成本的重要方法之一是期望爱好者免费提供支持，帮助其他爱好者。在开发专业产品时，此类支持会导致以下问题：

响应缓慢或没有响应——社区的支持响应通常非常缓慢，因为这种支持的提供者是业余爱好者，他们在空闲时间提供支持。此外，由于支持人员的努力没有得到报酬，因此无法保证任何人甚至会响应支持请求。回答的问题通常是那些发现容易回答或对提供答案的爱好者感兴趣的问题。此外，整个团队可能会决定同时中断，让您在寻求支持时情绪高涨。

质量问题 – 由于提供支持的社区成员不负责任，因此无法保证质量。在某些情况下，给出的答案以事实的形式呈现，但实际上只是对答案可能是什么的猜测。社区提供的支持响应通常质量有问题，并且受到“一个问题，多个答案”的影响。换句话说，如果你问五个不同的社区成员同一个问题，你可能会得到五个不同的答案。从表面上看，每个答案都可能有效。但是，其中四个（甚至五个）答案可能存在隐藏问题，例如：仅在重新启动之前有效；当某些硬件打开或关闭时不起作用；仅在外部依赖项更改之前有效（例如，对其内容没有长期保证的业余爱好者网站）；仅适用于一个特定用户；仅适用于一个特定的网络；仅适用于开发版本；修复错误后立即中断。专业支持是针对打算投入生产的应用程序量身定制的，因此可以提供已发现可以解决所有这些常见缺陷的答案。社区支持通常对将产品投入生产知之甚少。

除了简单的技术支持之外，商品硬件也很难获得支持。如果您需要自定义实时驱动程序或对硬件进行修改，评估板制造商很可能无法提供此支持。

价格是我的驱动因素吗？

如果价格是驱动因素并且不需要定制硬件，那么通常很难与评估定价争论。它们的价格点设定为非常低的利润（有些是盈亏平衡或亏损），旨在吸引人们尝试或设计基本硬件，从而在市场上获得牵引力。但是，如果您要大量订购，评估板不能提供太多折扣，因为它们已经打折了。

此外，商品硬件将要求您提供用于制造产品的解决方案，并安装和测试软件。嵌入式制造商将为您提供软件安装和测试服务，但如果您使用商品硬件，则需要您自己提供。

如果价格不是驱动因素或只是几个驱动因素之一，则应进一步考虑。如果您的驱动因素是价格并且不关心寿命，那么评估板可能是合适的。

结论

评估板非常适合评估特定处理器和进行试验。社区支持普遍良好，硬件投资极少。但是，如果您计划围绕评估板设计生产产品，明智的做法是非常仔细地考虑上面提出的每个问题。不考虑这些问题，可能会给您留下无法再制造并且可能很难更换的产品。

审核编辑：郭婷