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模块化电脑（Computer On Modules，以下简称 COM）是一种集成了 CPU、芯片组、内存等功能的模块，它需要搭配载板来进行供电及外围扩展。COM 模块有丰富的规格标准，给设备制造商提供了多样、快速上市的产品解决方案。目前主流的类型有 COM Express(Basic/Compact/Mini)、ETX、Q7 等标准，提供了丰富多样的如 PCI-Express、PCI、ISA、SATA、USB3.0 等接口。每类标准都遵循其接口与机构的要求，这也让产品的升级、换代变得非常方便。
COM 概念引入 20 余年，在高质量、高性能计算平台的开发和制造方面，为了协助客户快速提升核心竞争力，COM 降低了设计新载板所需要的时间和精力，也成功扩展到包括图形密集型、移动式、交通、医疗设备、军工、电信等众多应用。近年来随通信技术的快速发展和人工智能、边缘计算等概念的引入，以及 PCIe 接口标准的进一步演进，COM 向高性能计算方向推进已是大势所趋，COM HPC（高性能计算模块化电脑）这一最新标准应运而生。
提到标准，就不得不提到 PICMG 这一组织。PICMG 成立于 1994 年，最初的任务是将 PCI 标准扩展到非桌面应用程序。该组织的正式名称是 PCI 工业计算机制造商集团，现在被称为 PICMG。按照 PICMG 标准制造的设备在全球范围内使用，任何人都可以不受限制地制造或使用设备。该组织开发的主要标准化协议包括 CompactPCI，AdvancedTCA，MicroTCA，AdvancedMC，CompactPCI Serial，COM Express，SHB Express，和 HPM (Hardware Platform Management)等，也是 COM 标准制定的主要参与者和推动者。
近日，与非网记者对 PICMG 主席 Jessica Isquith 以及 COM HPC 委员会主席同时也是康佳特公司市场主管 Christian Eder 进行了独家专访，了解到有关 COM HPC 标准开发的最新进展情况以及后续的一些规划。
自 2018 年 10 月标准工作组正式启动，历时 1 年时间，COM HPC 小组在 2019 年 10 月宣布批准了全新高性能嵌入式计算机模块规范的引脚标准。Christian 称，2020 年第一季度将完成 1.0 版本的规范制定，并在 2020 年第二季度推出最终版的设计指南。
Christian 也从几个方面全面介绍了 COM HPC 标准的规格。包括：
1. 连接器。COM HPC 的内部连接目标是，实现信号集成，兼容 PCIe 4.0 和 5.0 版本，兼容 10G 和 25G 以太网连接；满足更高引脚数；实现 5nm 和 10nm 的栈高；在 11.4-12.6V 电压范围内最高可支持 300W 功率。
其中开放的引脚设计使地线和整体布线的灵活性最大化，让用户可以在同样的内连中运行差分对、单端信号和电源。并且易于处理和布局布线。
2. 尺寸。以下可以直观看到 COM HPC 将带给计算机模块的尺寸优势。
3. 类型。针对 2C 和 2B 不同的应用场景，COM HPC 分别制定了不同的参数规格。
4. 电源。COM HPC 标准支持 28 个电源引脚，可在 12V 电压下轻松支持 300W 功率，满足 11.4-12.6V 直流电压工作范围，即可支持服务器应用，也可以满足 C 端应用的 8-18V 直流电压。同时提供优化的高速 Pinout 以及优化的地管脚位置从而可实现更好的信号集成。
相较于当前支持 32 个 PCIe 3.0 通道，最高 8 Gb/s，以及 25Gb 以太网标准的技术，COM HPC 标准将支持到 PCIe 5.0 标准，达到最高 32Gb/s。同时，COM HPC 支持高端服务器处理器和最多 8 个 SODIMMS 内存，并且可能支持高达 125W 的功耗，之前 COM Express 是 60W 的唯一选择。COM HPC 带有一个新的连接器布局，支持 64 个 PCIe 通道，这是 COM Express 无法做到的。COM HPC 还可以通过 USB 3.2 和 100G 以太网等网络标准进行快速连接。此外，COM HPC 将使用两个新的高速连接器，至少 4×100 引脚，总共 800 多个引脚。
新型 COM HPC 模块主要针对工厂车间和其他恶劣环境条件下的应用。这里的重点是工业场景，模块和载板必须“承受更多”。与专为保护数据中心或服务器机房开发的经典 IT 服务器相比，基于 COM HPC 的主板可提供典型 IT 服务器的性能和灵活性，还同时考虑到恶劣的工业环境。此外，COM HPC 也可满足未来的边缘服务器和边缘侧 AI 应用的需求。
这点可以理解，PCIe 4.0 和 5.0 被认为对服务器这一 B 端市场的影响将大于传统 C 端的电脑市场，AMD 在 2019 年 8 月推出了首款 PCIe 4.0 服务器处理器，随后英特尔也在 10 月宣布推出支持 PCIe 4.0 的产品。因为业内一直有声音称 PCIe 4.0 的出现时机有点不尴不尬，因为还没等到产品和应用普及，PCIe 5.0 标准就已经推出，但毋庸置疑 PCIe 4.0/5.0 将为服务器处理器市场带来一次产品迭代和升级，相信 COM HPC 选择同时兼容这两种协议也是出于这一考虑。
交流中 Jessica Isquith 对 COM HPC 规范的进展非常满意，她提到，“在 PICMG，我们目前正在制定下一代的嵌入式计算机模块标准，这对于嵌入式和边缘计算领域非常重要。除了物理形态设计之外，引脚也是一大关键里程碑。由于我们邀请业界所有关键领导厂商，包括英特尔等半导体制造商，共同参与了 COM-HPC 的技术小组委员会，使我们就能确保该标准规范完全符合未来的新一代处理器，此外，该标准也得以快速通过。”
谈及康佳特在标准制定中扮演的角色，Christian 表示，作为 PICMG 组织委员会的三大发起方之一，康佳特公司一直致力于积极参与和推动技术的变革和最新行业标准的制定，他个人除了担任 COM-HPC 委员会主席，也在 COM Express 现行标准制定过程中担任过起草人。控创的 Stefan Milnor 和 Samtec 的 Dylan Lang 分别担任委员会编辑与秘书，负责在各自的职能范围内为 Christian Eder 提供支持。“我们相信新标准的制定将更好的满足产业发展和技术进步的需求，在推动整个计算机模块产业的快速成长以及健康的市场秩序方面也将起到至关重要的作用，康佳特始终坚信这一点，所以我们从一开始就积极参与其中，也借助自己在技术和产业内的积累来帮助加快整个进程。”
Christian 预计，在 2020 年底将有厂商开发出符合最新 COM HPC 标准的计算机模块产品，配合其他硬件厂商的推动、产品开发以及市场需求的跟进，两年内可实现在市场上的大量出货。
“COM HPC 不会取代 COM Express，而是一种延伸和拓展，向边缘服务器和多功能边缘客户端解决方案的方向发展。帮助解决新的接口要面临的更高信号频率，以及信号集成度的挑战。目前 COM HPC 是最高性能的标准，将引领新的顶级计算机模块。”Christian 最后强调。
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