隨著半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展，高端ARM（Cortex-A系列）處理器迎來高速發(fā)展期。Cortex-A系列ARM處理器應(yīng)用時往往需要搭載Android、Ubuntu、OpenWrt等操作系統(tǒng)，涉及BootLoader、內(nèi)核kernel、文件系統(tǒng)及驅(qū)動的開發(fā)與調(diào)試，因此其開發(fā)難度也相應(yīng)較大。為了加快項目進度、節(jié)省成本，集成度高、快發(fā)便利的ARM核心板在嵌入式產(chǎn)品中得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文筆者將介紹ARM核心板的區(qū)分方法及選擇依據(jù)。
首先是在形態(tài)及外觀上，最明顯的區(qū)別就是其連接器的不同。目前常見的核心板連接形式有三類：排針連接器、郵票孔、板對板（也稱B2B）。
排針連接器為早期核心板形態(tài)，最早可追溯到2002年，2012年之后便退出主流。此類核心板的四周或兩邊常見有2.54或1.27mm的排針/排母，以插拔的方式與底板對接。優(yōu)點是連接器成本低，缺點是量產(chǎn)不便、排針與排母不同品牌質(zhì)量差異大、多次插拔容易出現(xiàn)接觸不良、體積大，目前已很少應(yīng)用。

圖1 HD972-CORE 核心板（低成本）
郵票孔連接器形態(tài)是在核心板四周延伸半圓敷銅焊盤，以貼片形式與底板連接。優(yōu)點是最大程度降低連接器成本、焊接牢固抗震性強，缺點是不易拆卸、無法單獨維修。目前在市面上還能經(jīng)常看到郵票孔ARM核心板的身影。

圖 2 HD3399-CORE 核心板（極致緊湊）

核心板采用板對板連接器是在2013年之后逐漸出現(xiàn)的形態(tài)，至今仍是主流連接形式。它體積小、可貼片、可靠性高，解決了以往其他連接器形式的可靠性、測試、維修、生產(chǎn)等工藝問題。由于是高精密器件且表面鍍金，板對板連接器的主要缺點就是成本較高。

圖3 HD6ULL-CORE核心板（高性價比）

從處理器性能上講，ARM核心板也可以大致分為幾檔。像ARM9、Cortex-A7核心的主要是應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，可實現(xiàn)圖形圖像顯示，一般不具備3D加速。中端核心板一般是A9、A35處理器架構(gòu)圖，可用于復(fù)雜圖形圖像處理、大數(shù)據(jù)量運算，具備H.265編解碼能力，擁有3D加速能力。A53、A72核心的核心板一般歸納為高端檔，在對CPU、GPU乃至NPU運算能力要求高時需要考慮使用此類核心板。當然，以上的分類方法過于粗略，處理器的性能跟芯片的制程工藝、核心數(shù)、主頻、浮點運算能力等息息相關(guān)。在項目開展之前，也建議廣大用戶先咨詢核心板廠家尋求方案或基于評估板（廠商提供的測試套件）對性能進行預(yù)估，避免走彎路。

圖4 Cortex-A系列ARM處理器圖例（來源網(wǎng)絡(luò)，供參考）

從應(yīng)用環(huán)境上看，主要可以將核心板分為商業(yè)級、寬溫級、工業(yè)級、車規(guī)級。其中商業(yè)級產(chǎn)品工作溫度定義為0~+70℃，工業(yè)級定義為-40~+85℃。工作最低溫度在-10、-20、-30度左右的被稱為寬溫級，這是個通俗的叫法，也被稱為加強商業(yè)級或準工業(yè)級。一般來講，應(yīng)用到嚴格的工業(yè)場合的一定要選擇工業(yè)級核心板。室內(nèi)應(yīng)用且對成本有要求，可以根據(jù)實際情況評測寬溫級產(chǎn)品可否滿足需求，這將顯著降低產(chǎn)品成本。

圖5 工業(yè)級HD335x-IOT 主板（充電樁充電控制器）

從特殊功能上分，有集成NPU單元的AI核心板，有多千兆網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)專用核心板，有多顯示接口的多媒體核心板等等。如HD1808-CORE核心板集成3.0T算力的NPU單元，非常適合應(yīng)用在人工智能領(lǐng)域；HD1046-CORE核心板用于2路萬兆網(wǎng)、8路千兆網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；HD8M-CORE可同時支持MIPI DSI、HDMI顯示接口，支持4K顯示輸出，可多屏異步顯示，是多媒體顯示行業(yè)的首選。

圖 6 HD8M-CORE核心板（公共交通信息發(fā)布與導(dǎo)乘系統(tǒng)）

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圖7 嵌入式ARM核心板平臺積累