Mikroprosessorikortit

Mikroprosessorikortit ovat modulaarisia tietokonekortteja, jotka sisältävät keskusprosessorin sekä muistia ja oheisliitäntöjä. Ne asennetaan usein takapaneeliin (backplane) kuuluvan järjestelmän osaksi, jolloin useita kortteja yhdessä muodostavat laskenta- ja ohjausjärjestelmän. Mikroprosessorikorttien avulla voidaan laajentaa tai muuttaa kokonaisjärjestelmän suorituskykyä ja toiminta-aukkoja ilman uutta kokoonpanoa.

Ominaisuudet ja arkkitehtuuri. Yleisimmät ominaisuudet ovat CPU, RAM, tallennuslaitteet tai flash-tilat sekä BIOS/boot-koodi. Kortille tarjotaan usein useita I/O-rajapintoja, kuten Ethernet, USB, sarjaportit ja GPIO-tulot/ulostulot. Liitäntöjä ja backplane-yhteyksiä tukevat standardit vaihtelevat: PCI/PCIe, VME, CompactPCI, ISA/PCI-X jne. Form factorina esiintyy erityisesti Eurocard-järjestelmät (3U ja 6U), jotka soveltuvat teollisuus- ja raskasympäristöihin. Kortin kyky käyttää käyttöjärjestelmää (esimerkiksi embedded Linux tai RTOS) vaihtelee järjestelmän mukaan.

Käyttökohteet ja ympäristöt. Mikroprosessorikortteja käytetään teollisuusautomaation, tuotannonvalvonnan, robotiikan, datankeruun sekä tele- ja sotilas-/eivät-sotilas-telekommunikaation infrastruktuurien ratkaisuissa. Ne soveltuvat ympäristöihin, joissa pitkä elinkaari, luotettavuus ja päivitettävyys ovat tärkeitä. Korttien modulaarisuus mahdollistaa järjestelmän laajentamisen ja päivittämisen ilman koko vehkeen uusimista.

Mikroprosessorikorttien suhde muihin tekniikoihin. Ne eroavat mikro-ohjaimista, jotka ovat pienempiä ja stand-alone -laitteita ilman tarvettakaan laajennettavuutta backplane-toteutuksessa. Ne voivat sisältää täyden laskentakoneen kaltaisen alustan, mikä tekee niistä usein raskaisiin tai pitkäkestoisiin sovelluksiin soveltuvia. Nykyisin käytetään edelleen perinteisiä standardeja (VME, CompactPCI, CPCI) sekä uusia muotoja (PCIe/VPX), kun taas yksittäisen paneelin järjestelmät yleistyvät.

Nykytilanne ja kehityssuunnat. Vaikka markkinoilla suositaan kevyempiä ja integroidumpia SBC-tyyppisiä ratkaisuja, mikroprosessorikortteja käytetään yhä pitkissä elinkaarisissa asennuksissa ja erikoisympäristöissä. Kehityssuunta keskittyy parempaan energiatehokkuuteen, ARM- ja RISC-V -pohjaisiin suoritinratkaisuihin sekä laajennettaviin backplane-standardeihin, jotka tukevat suurempaa i/o-kapasiteettia ja nopeampia tiedonsiirtoja.