Märkte und Branchen entwickeln sich weiter, und bei ihrem Wachstum spielen auch Konnektivität und Sicherheit eine immer größere Rolle. Mit dem Begriff Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) wurde in vielerlei Weise unsere heutige Welt der Konsum- und Industriegüter tituliert. Eine Zeit lang empfanden jedoch viele die Definition des IoT und insbesondere seine Anwendung als reichlich undurchsichtig. Auf den einfachsten Nenner gebracht, definiert es ein Netzwerk an Produkten, die eigenständig funktionieren, aber doch so miteinander verbunden sind, dass sie auch zusammenwirken können.
Beschränkt auf diesen Nenner beschreibt die Definition jedoch nur die Spitze des IoT-Eisbergs.
Für das IoT entwickelte Produkte erfordern einige wesentliche Eigenschaften
Damit sich ein Produkt für das IoT-Ökosystem eignet, muss es so betriebsbereit sein wie nur möglich und verschiedene Eigenschaften besitzen. Abgesehen von den wesentlichen Produkteigenschaften müssen die Geräte und das Netzwerk einige oder alle der folgenden Merkmale aufweisen:
- Verarbeitungsfähigkeit (MCU, Apps-Prozessor und/oder MPU)
- Energiemanagement
- Speicher
- Konnektivität (WLAN, Bluetooth, NFC, BLE, 15.4 Thread/ZigBee und/oder Ethernet)
- Sensorik
- Eine Art menschlicher oder maschineller Schnittstelle
- Software- und Firmware-Support, einschließlich BS- und Treiberfähigkeit
Nichts vom oben Erwähnten ist wirklich überraschend. Es zeigt jedoch auf, wie sich unsere künftige IoT-Landschaft wandeln wird. Die Entwicklung neuer Produkte bleibt in der gesamten Lieferkette ein relativ homogener Prozess, der folgende Bereiche umfasst: Forschung und Entwicklung zu Prozessen und Materialien, IC-Design, Hardware-Entwicklung, Integration von Software- und Firmware sowie Nachbearbeitung des fertigen Produktdesigns und Anwendungsentwicklung. Die Geschwindigkeit, in der Produkte eingeführt werden, insbesondere derer, die sich auf IoT-Märkte beziehen, wird noch weiter zunehmen. Auch der Integrationsgrad und die Funktionalität werden weiterhin exponentiell zunehmen. In Folge wird die Raumaufteilung – und in einigen Fällen auch das Gewicht – ein klares Hindernis, das es zu bewältigen gilt.
Es gibt schlicht zu viele Startups. Zu viele Ich-wäre-gern-ein-1-Milliarde-$-Unternehmen direkt aus den Gründungszentren, Produktteams auf eigenen Wegen und Hochschulabsolventen mit coolen Ideen. Der herkömmliche Produkteinführungsprozess funktioniert einfach nicht. Abgesehen von großartigen Ideen verfügen diese aufstrebenden Unternehmen nur über wenige Mitarbeiter, über eingeschränkte Mittel und Spielräume, dafür über sehr ausgeprägte Kompetenzen in einigen konzentrierten Bereichen. Nötig wäre eine gewisse Erfahrung im Design von Hardwaresystemen (analog, digital, RF, Sensoren, Hochgeschwindigkeitsspeicher usw.), in der Software- und Firmware-Entwicklung, im Karten- und Peripheriegerätedesign sowie im Testen und Validieren. All das, bevor sie mit der Entwicklung ihrer herausragenden Anwendung beginnen und das tolle Produkt vermarkten.
Unser neuestes Portfolio stellt sich den Herausforderungen
Wir bei NXP wissen, worauf es ankommt. Wir entwickeln besser integrierte, optimierte Module. Wir gestalten sie kleiner, mit mehr Funktionen und liefern einfache, Plug-and-Play-Lösungen. Unsere SCM-Produktfamilien (Single Chip System) sind das beste Beispiel. Mit ihnen erhalten IoT-Produktentwickler aufregende Möglichkeiten.
Wählen Sie die passende Lösung – drei Familien gehören zu unserem SCM-Portfolio
1. SCM-i.MX 6Dual/6Quad
Letzten Februar startete NXP mit der Produktion der ersten SCM-Familie: SCM-i.MX 6D/Q – integriert in ein sehr kleines Modul (14 mm x 17 mm), mit voll funktionsfähigem NXP i.MX6-Dual-Core oder i.MX6-Quad-Core-High-End-Anwendungsprozessor sowie voll funktionsfähigem Energiemanagement-IC, eingebettetem SPI NOR-Speicher, plus mehr als 100 eigenständigen Komponenten, die das Modul zu einem wahrhaft integrierten System machen. Sie haben zudem die Wahl zwischen 1 GB oder 2 GB an LPDDR2-Speicher. Verschiedene Sonderausführungen werden nun vorgestellt, die unter anderem Industriespezifikationen für extreme Umweltbedingungen entsprechen. Sie können das komplette SCM-Modul bestellen (d. h. bereits mit zwei LPDDR2 DRAM im Stapel), oder Sie bestellen das SCM-Basisgerät und entwerfen nach der von NXP empfohlenen Speicherkonfiguration Ihren eigenen Stapel.
Verfügbare Geräteoptionen:
MSCMMX6DZDK08AB – i.MX 6Dual, PF0100, 16 MB SPI NOR, aktiviert für PoP LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6DZDK08AB1G0A – i.MX 6Dual, PF0100, 16 MB SPI NOR, 1 GB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6DZDK08AB2G0A – i.MX 6Dual, PF0100, 16 MB SPI NOR, 2 GB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6DZCK08AB – i.MX 6Dual, PF0100, 16 MB SPI NOR, aktiviert für PoP LPDDR2, industrieller Temperaturbereich
MSCMMX6DZCK08AB1G0A – i.MX 6Dual, PF0100, 16 MB SPI NOR, 1 GB LPDDR2, industrieller Temperaturbereich
MSCMMX6QZDK08AB – i.MX 6Quad, PF0100, 16 MB SPI NOR, aktiviert für PoP LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6QZDK08AB1G0A – i.MX 6Quad, PF0100, 16 MB SPI NOR, 1 GB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6QZDK08AB2G0A – i.MX 6Quad, PF0100, 16 MB SPI NOR, 2 GB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6QZCK08AB – i.MX 6Quad, PF0100, 16 MB SPI NOR, aktiviert für PoP LPDDR2, industrieller Temperaturbereich
MSCMMX6DZCK08AB1G0A – i.MX 6Quad, PF0100, 16 MB SPI NOR, 1 GB LPDDR2, industrieller Temperaturbereich
2. SCM-i.MX 6 SoloX
Eine der beiden neuesten Familien, die SCM-i.MX 6SX, besteht aus einem sehr kleinen Paket (13 mm x 13 mm). Sie verbindet die Leistung eines i.MX 6SoloX-Apps-Prozessors von NXP, eines PF100-Energiemanagementgeräts und von über 40 eigenständigen Komponenten (Entkopplungskondensatoren, Widerstände usw.). Für das Teil können Sie außerdem verschiedene Größen an LPDDR2-Speicher und ePoP wählen, beides in einer PoP-Konfiguration (Package on Package). Das Produkt befindet sich in einer diagonalen 0,75-mm-Kugelrasteranordnung, die es Ihnen ermöglicht, eine relativ günstige Leiterplatine zu entwerfen. Die SCM-i.MX 6SX verfügt zudem über ein getestetes und validiertes BSP, sodass Sie sie umgehend in Ihre Anwendung einbeziehen und schnell mit der Entwicklung Ihrer Anwendungssoftware und Ihres Produkts fortfahren können.
Diese Module beschleunigen die Produkteinführungszeit, da die schwierigsten Aufgaben bereits von NXP erledigt wurden: vom Design des Hochgeschwindigkeitsspeichers und der Kalibrierung zur Optimierung der Leistungsschienen. Außerdem beheben diese Module Größenprobleme. In allen Fällen bieten sie eine Platzersparnis auf der Platine von mindestens 50 % im Vergleich zu separaten Lösungen. In den meisten Fällen ist die Platzersparnis möglicherweise noch wesentlich höher.
Sie können das komplette SCM-Modul bestellen (d. h. bereits mit LPDDR2 DRAM oder eMMC plus LPDDR2 DRAM im Stapel), oder Sie bestellen das SCM-Basisgerät und entwerfen nach der von NXP empfohlenen Speicherkonfiguration Ihren eigenen Stapel. Industrielle SCM-Module mit bereits im Stapel angeordnetem Speicher für industrielle Anwendungen sind für das 1. Quartal 2017 geplant.
Verfügbare Geräteoptionen:
MSCMMX6XYDM08AA – i.MX 6SoloX, PF0100, aktiviert für PoP LPDDR2 oder ePoP LPDDR2/eMMC, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6XYDM08AA5M0A – i.MX 6SoloX, PF0100, 512 MB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6XYDM08AA1G0B – i.MX 6SoloX, PF0100, 1 GB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6XYDM08AA5M4GA – i.MX 6SoloX, PF0100, 4 GB eMMC, 512 MB LPDDR2, kommerzieller Temperaturbereich
MSCMMX6XYCM08AA – i.MX 6SoloX, PF0100, aktiviert für PoP LPDDR2 oder ePoP LPDDR2/eMMC, industrieller Temperaturbereich
3. SCM-i.MX 6 SoloX V-Link
SCM-i.MX 6SX V-Link P, 0,75 mm, steht für ein aufregendes neues Produktportfolio, das der nächsten großen Herausforderung begegnet. Sie ist genau das Richtige für diejenigen, die sich ein hoch integriertes Modul und gleichzeitig eine eigene, anpassbare Lösung wünschen, die genau ihrem Produkt und ihrer Anwendung entspricht. Die erste Familie besteht aus einem integrierten SCM mit einem voll funktionsfähigen i.MX 6SoloX-Apps-Prozessor, einem voll funktionsfähigen PF100 Energiemanagement-IC sowie 512 MB an LPDDR2 und einer Reihe an eigenständigen Komponenten, die in ein SCM-Basis-Package, 15,5 mm x 15,5 mm, eingebettet sind. Dazu wurde ein einzigartiger NXP-Signalbus (V-Link) im Package integriert, der einiges ermöglicht: vielfache E/A-Signale, Leistungsversorgung und Erdung des Apps-Prozessors und PMIC auf oberster Ebene und zudem verschiedene Durchgangsverbindungen. Dieser Konfiguration ermöglichte es Ihnen jetzt, mithilfe von weltweit angebotenen, auf PCB oder Substrat basierenden Standardtechnologien Ihre eigene Top-Platine zu entwerfen, herzustellen, zusammenzusetzen und anzubringen. Das Besondere an diesem Produkt ist, dass NXP ein Standard-SCM entwickelt hat, das über die richtige Leistung und Funktionalität für eine abgerundet Anwendung verfügt, es aber auch ermöglicht, dass Sie sich ihre eigenen fertigen Komponenten für Ihre Top-Platine zusammenstellen. Diese kann für alles Mögliche dienen, von branchenüblichen RF-Lösungen (WLAN, NCF, klassische BT, BLE, 15,4 oder Kombinationsmodule) und allen Arten von Sensoren oder Ladegeräten zu Audio-Codecs – egal ob von NXP angeboten oder nicht. Zudem bietet das V-Link verschiedene Durchgangsverbindungen, die den direkten Zugriff der Top-Platine über Ihre PCB-Anwendungsplatine für Komponenten wie spezielle PHY-Schnittstellen zulassen. So kann zusätzlicher Platz genutzt werden, ohne dass der Zugriff über die Hauptplatine beeinträchtigt ist.
Es kommt noch mehr
Diese neuen SCM-Produkte und weitere neue Familien und Sonderausführungen konzentrieren sich auf:
• Einfache Anwendung
• Hohe Integrationsstufen
• Hohe Stufen an Softwarefähigkeit und Validierung
• Produkteinführungszeit
• Größenreduzierung auf Systemebene für kommerzielle und industrielle Märkte
So aufregend diese neuen Produkte auch sind, das ist noch längst nicht alles.
In den kommenden Monaten und Jahren werden wir uns noch komplexeren Aufgaben widmen und ihnen noch interessantere Optionen anbieten: höhere Systemsicherheitsstufen, mehr Funktionalität und Analysemöglichkeiten, mehr Autonomie und noch einfachere Anwendung. Wir haben uns vorgenommen, die Entwicklung für das IoT mit fertigen Lösungen wie den SCM-Familien einfacher und unkomplizierter zu gestalten.