Промышленные панельные ПК на базе ARM и x86: как выбрать

Панельные ПК на базе архитектур ARM и x86 могут выглядеть одинаково и отображать схожие рабочие экраны. Различия становятся более заметными при установке приложения, подключении периферийных устройств и планировании следующей производственной партии.

Начните с программного обеспечения. Если ваше приложение и драйверы устройств поддерживаются только на архитектуре x86, то панельный ПК на базе x86, как правило, является наиболее целесообразным выбором. Для терминала на базе Android или специализированного интерфейса на базе Linux архитектура ARM может оказаться подходящим решением, если плата, программное обеспечение и периферийные устройства поддерживаются в комплексе. Если обе платформы соответствуют требованиям, сравните фактическую производительность при выполнении рабочих задач, энергопотребление всего устройства и затраты на интеграцию.

Ни одна из этих архитектур сама по себе не гарантирует снижение стоимости, работу без вентиляторов или повышенную надежность.

ARM против x86: основные различия при реализации проектов с использованием панельных ПК

ARM и x86 — это архитектуры наборов команд процессоров. Они определяют, какое нативное программное обеспечение может выполняться на процессоре, но не определяют производительность, способ охлаждения или возможности расширения готового панельного ПК.

Точка принятия решения	Панельный ПК на базе ARM	Панельный ПК на базе архитектуры x86	Что нужно запросить
Соответствие программного обеспечения	Требуется сборка совместимого приложения и соответствующие зависимости	Часто совместимо с существующим программным обеспечением для Windows на архитектуре x86	Поддерживаемые архитектуры для приложения и каждого SDK
Операционная система	Android и встроенный Linux широко распространены	Windows и Linux широко распространены	Точная версия образа ОС и версия платы, поддерживаемые системой
Рабочая нагрузка	Производительность зависит от SoC и поддержки программного обеспечения	Производительность зависит от класса процессора и настроек энергопотребления	Демонстрация вашего приложения на предлагаемом устройстве
Питание и охлаждение	Доступны варианты встраиваемых решений с низким энергопотреблением	Доступны варианты с низким энергопотреблением и повышенной производительностью	Измерения всего агрегата в сопоставимых условиях
Расширение	Интерфейсы и сменные детали зависят от платы	Интерфейсы и сменные детали зависят от платы	Технические характеристики платы и подтвержденная поддержка периферийных устройств
Стоимость проекта	Работы по адаптации могут нивелировать экономию на аппаратном обеспечении	Сохранение существующего программного обеспечения может сократить объем работ по миграции	Стоимость оборудования плюс расходы на адаптацию и валидацию программного обеспечения

Используйте это сравнение для отбора подходящих конфигураций, а не для утверждения заказа. Два продукта, построенные на одной и той же архитектуре, могут существенно различаться.

Узнайте, какие требования предъявляются к вашему программному обеспечению и периферийным устройствам

Подтвердите приложение и его зависимости

Уточните у поставщика программного обеспечения, какие архитектуры процессоров, операционные системы и конфигурации оборудования он поддерживает. Установщик, работающий на текущем компьютере, может зависеть от нативной библиотеки, службы лицензирования или SDK устройства, которые недоступны на другой архитектуре.

В случае с программным обеспечением, разработанным на заказ, доступ к исходному коду облегчает задачу, но не делает миграцию автоматической. Сторонние библиотеки, графическое ускорение и функции, зависящие от аппаратного обеспечения, по-прежнему могут потребовать внесения изменений.

Например, приложение HMI может работать под Linux, в то время как SDK для камеры доступно только для архитектуры x86. Одной лишь поддержки Linux недостаточно, чтобы панельный ПК на базе ARM подходил для данной задачи. Прежде чем сравнивать цены на оборудование, необходимо устранить эту зависимость от камеры.

Windows на платформе Arm также требует тщательной проверки на совместимость. Microsoft поддерживает эмуляцию приложений x86 и x64 на поддерживаемых устройствах Windows 11 с процессорами Arm, однако это не распространяется на драйверы ядра, для которых требуются сборки для Arm64. Это также не означает, что на любой промышленной плате с процессором ARM можно запустить Windows. См. Объяснение компании Microsoft по поводу эмуляции приложений на платформе Arm.

Что касается отдельного вопроса о том, какая ОС подходит для данного проекта, воспользуйтесь Руководство по операционным системам для промышленных панельных ПК.

Проверьте всю цепь периферийных устройств

Разъем USB обеспечивает только физическое подключение, но не гарантирует поддержку всех USB-устройств. Уточните точные модели принтера, сканера, фотоаппарата, кард-ридера и коммуникационного адаптера, используемых в данном оборудовании.

Важный вопрос заключается в следующем: Поддерживает ли поставщик данное периферийное устройство с помощью этого драйвера или SDK в рамках предлагаемой архитектуры и ОС?

Если изменение архитектуры требует замены SDK или внесения изменений в приложение, включите в сравнение затраты на разработку и повторное тестирование. Более низкая стоимость оборудования может быть перевешена затратами на адаптацию действующей системы.

Сравнение фактических показателей производительности, энергопотребления и тепловыделения

Проверить, какие операции терминал будет выполнять на практике

Простой экран оператора и терминал, на котором выполняется локальная обработка изображений, предъявляют разные требования к аппаратному обеспечению. Даже браузерный интерфейс может стать ресурсоемким, если он отображает сложную графику, обновляет множество значений в режиме реального времени или обрабатывает видео.

Запустите нужное приложение с требуемым разрешением экрана при подключенных реальных периферийных устройствах. Проверьте отображение на экране, отклик на сенсорные действия, регистрацию данных и обмен данными при одновременном выполнении обычных фоновых задач. Оставьте достаточно ресурсов для предполагаемого расширения программного обеспечения.

Сами по себе частота процессора и количество ядер не являются надежными критериями для сравнения между различными архитектурами. На результат также влияют графический процессор, пропускная способность памяти, системы хранения данных и оптимизация программного обеспечения.

Измерить панельный ПК целиком

Следует соблюдать единообразие в определении границ измерения. Показатели TDP процессора, потребляемой мощности платы и общей входной мощности панельного ПК представляют собой разные величины.

Например, компания Intel указывает TDP в 12 Вт для Процессор N97. Это не указание мощности 12 Вт для панельного ПК, в котором содержатся процессор, дисплей, подсветка, накопитель и другая электроника.

Сравнивайте тестируемые устройства при одинаковой яркости экрана, нагрузке и нагрузке на периферийные устройства. Зафиксируйте показатели в режиме простоя, при нормальной работе и в условиях интенсивной нагрузки. На ярком дисплее подсветка может существенно повлиять на общий энергопотребление.

Проверить эффективность охлаждения в условиях предполагаемой эксплуатации

Как продукты на базе ARM, так и x86 могут иметь безвентиляторную конструкцию. Ни один из этих знаков не гарантирует, что устройство будет работать в пределах допустимых температурных значений внутри вашего корпуса.

Уточните условия эксплуатации, на которых основан заявленный поставщиком температурный диапазон. Испытания на открытом стенде не позволяют определить рабочие характеристики в герметичном шкафу. Убедитесь в возможности непрерывной работы в предполагаемой монтажной конфигурации с учетом температуры внутри корпуса и возможного воздействия солнечного излучения. Проверьте наличие ограничения мощности, а также случаев отключения.

Ознакомьтесь с вариантами расширения и замены платы

Выберите интерфейсы исходя из фактических требований оборудования: порты Ethernet, последовательные интерфейсы, USB-устройства, CAN или GPIO — в зависимости от необходимости. Уточните необходимые драйверы и электрические характеристики, включая изоляцию, если это требуется для конкретного применения.

Затем проверьте, что можно будет изменить позже. Оперативная память и накопители могут быть как впаянными, так и сменными на любой из платформ. Панельный ПК на базе x86 не обязательно оснащён процессором в разъёме; плата на базе ARM не обязательно представляет собой фиксированную конструкцию без возможности расширения.

При повторных заказах уточняйте, какая версия платы и какие компоненты будут поставлены, как уведомляют об изменениях и что произойдет, если плата будет снята с производства. Замена платы может потребовать повторной валидации механических, электрических и программных характеристик, даже если процессор новой платы имеет ту же архитектуру.

Какая платформа подходит для вашего проекта?

Проект	Практическая отправная точка	Что могло бы повлиять на принятие решения?
Заменить аппаратное обеспечение, на котором работает готовое HMI для Windows	Сначала оцените поддерживаемую конфигурацию x86	Полностью поддерживаемое решение на базе ARM с очевидными преимуществами миграции
Создать терминал на основе приложения для Android	Провести тестирование платы ARM с необходимым образом Android и поддержкой периферийных устройств	Неподдерживаемые зависимости приложений, службы или SDK периферийных устройств
Создайте интерфейс браузера для Linux или пользовательский интерфейс HMI	Отберите обе архитектуры, если их поддерживает программный стек	Расчетные характеристики, поддержка графики, энергопотребление и стоимость интеграции

Одного только названия приложения недостаточно для принятия решения. К киоску с браузером и сканером штрих-кодов предъявляются иные требования к интеграции, чем к киоску, оснащённому камерами, платежными устройствами и средствами локальной аналитики.

Перед утверждением программы

Утверждение должно основываться на протестированной конфигурации, включая версию печатной платы, объем памяти, накопители, образ программного обеспечения и подключенные периферийные устройства. Необходимо фиксировать все согласованные замены, чтобы последующие производственные партии могли оцениваться с учетом тех же требований.

Если обе платформы соответствуют требованиям, перед тем как сделать окончательный выбор, сравните стоимость оборудования, трудозатраты на адаптацию программного обеспечения и затраты на валидацию. Нет смысла экономить на процессорной платформе, если это приведет к задержке запуска оборудования.

Для Обзор конфигураций промышленных панельных ПК, отправьте в компанию Eagle Touch информацию о вашем приложении и операционной системе, список моделей периферийных устройств, требования к дисплею, условия установки, предполагаемый объем заказа и сроки поставки. Эти данные послужат нашей команде практической основой для выбора оборудования, которое необходимо протестировать.