Avalue · Scheda madre industriale ed embedded
ECM-TGUC
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Produttore: Avalue
In evidenza
- Processore saldato sul lato inferiore
- Singolo socket DRAM SO-DIMM a 260 pin, max, fino a 32GB DDR4 3200MTs (supporto non ECC)
- Triplo display, 2 x DP++, 1 x LVDS 2CH/1x eDP (LVDS di default)
- Slot di espansione, M.2 Key-B, M.2 Key-E, M.2 Key-M
- Doppia Gigabit Ethernet, 1 x 2.5GbE, 1 x 1GbE
- Ingresso DC +12V ~ +24V
Descrizione del prodotto
Avalue ECM-TGUC è un single board computer (SBC) da 3,5 pollici progettato per applicazioni industriali ed embedded. Integra processori SoC Intel® Core™ i5/i3 di 11a generazione, supportando fino a 32 GB di memoria DDR4 3200 MHz SO-DIMM.
Le caratteristiche principali includono tre uscite video (2 x DP++, 1 x LVDS/eDP), due porte Ethernet (1 x 2,5GbE, 1 x 1GbE), molteplici porte USB, interfacce seriali, GPIO e opzioni di espansione tramite slot M.2 Key-B, Key-E e Key-M.
Con un form factor compatto di 146mm x 101mm e il supporto per i sistemi operativi Windows e Linux, ECM-TGUC offre una soluzione robusta per ambienti con spazio limitato.
Specifiche tecniche
Processore
11th Gen. Intel® Core™ SoC i5/i3 BGA Processor
Intel® Core™ i3-1115G4 (up to 4.1GHz, dual-core, 6M Cache, TDP: 28/15W)
Intel® Core™ i5-1135G7 (up to 4.2GHz, quad-core, 8M Cache, TDP: 28/15W)
Memoria di sistema
1 x 260-pin DDR4 3200MHz SO-DIMM Socket, Supports Up to 32GB Max. (non ECC only)
Chipset I/O
nuvoTon NCT6126D
Watchdog timer
H/W Reset, 1sec., 65535sec./min.1sec. or 1min. step
BIOS
AMI BIOS, 256Mbit SPI Flash ROM
Monitoraggio dello stato hardware
CPU & System Temperature Monitoring Voltages Monitoring
TPM
Onboard nuvoTon NPCT750AADYX Support TPM 2.0, Co-lay infineon SLB9670VQ2.0 & 國民技術 Z32H330TC-SQN-755
Scheda
3.5"
Archiviazione
1 x M.2 (Key B, 3052)
1 x SATA III
1 x M.2 (Key M, 2280)
Display multipli
Triple Display
Chipset grafico
Intel® 12th Generation CPU Integrated
Specifiche e risoluzione
DP++ Max resolution 4096x2160@60Hz
LVDS Max resolution 1920 x 1080 Dual channel 18/24-bits or 1x eDP 1920 x 1080@60Hz (2 Lanes), default LVDS
LVDS
1 x LVDS: 1920 x 1080 Dual Channel 18/24-bits LVDS (Chrontel CH7513A-BF eDP to LVDS)
Espansione
1 x M.2 Key M 2280 (with 1 x PCI-e Gen4 x4) for NVMe SSD
1 x M.2 Key B 3042/3052/2242 (with SATA and USB 2.0, USB 3.0, with 1 x SIM card slot, supports WWAN+GNSS or SSD)
* Only supports one SIM card (co-lay 1 x 10pin FPC connector for uSIM card adapter) 3.8V for 5G
1 x M.2 Key E 2230 supports WiFi module (1 x PCI-e x1 & USB 2.0 Signal))
Codec audio
Realtek ALC888S HD Audio Decoding Controller
Interfaccia audio
Line-in, Mic-in, Line-out
Chipset LAN
1 x Intel® I219LM Gigabit Ethernet
1 x Intel® I225V Gigabit Ethernet
Interfaccia Ethernet
1 x 10/100/1000 Base-Tx GbE compatible
1 x 10/100/1000/2.5G Base-Tx GbE compatible
Porta LAN
2 x RJ-45
Modalità di alimentazione
AT/ATX (Default Setting: AT)
OS
Windows 10, Linux
Informazioni sulle certificazioni
CE, FCC, RoHS Compliant
USB
3 x USB 3.2 Gen2x1
5 x USB 2.0
Porta COM
5 x RS-232
1 x RS-232/422/485
SATA
1 x SATA III
DIO
1 x 8-bit GPIO
MIO
1 x SPI
1 x SIM Card Slot
Temp. di esercizio
Standard Temperature: 0°C ~ 60°C (-4~140°F) with 0.5m/s Air Flow
Temp. di stoccaggio
-40°C ~ 75°C (-40°F ~ 167°F)
Dimensioni (Lung. x L)
5.75" x 4.13" (146mm x 101mm)
Peso
0.44lbs (0.2kg)
Umidità di esercizio
40°C @ 95% Relative Humidity, Non-condensing
Requisiti di alimentazione
DC in +12V ~ +24V
Informazioni per l'ordine
ECM-TGUC-15-A1R, ECM-TGUC/i31115G4/1SATA/6COM/8USB/15W/A1
ECM-TGUC-35-A1R, ECM-TGUC/i51135G7/1SATA/6COM/8USB/15W/A1
Che cos'è ECM-TGUC?
The ECM-TGUC is a scheda madre industriale ed embedded manufactured by Avalue, designed specifically for 3.5inch-sbc applications. It features processore of 11th Gen. Intel® Core™ SoC i5/i3 BGA Processor, Intel® Core™ i3-1115G4 (up to 4.1GHz, dual-core, 6M Cache, …, display of Triple Display and rete of 1 x Intel® I219LM Gigabit Ethernet, 1 x Intel® I225V Gigabit Ethernet. Avalue ECM-TGUC è un single board computer (SBC) da 3,5 pollici progettato per applicazioni industriali ed embedded. Integra processori SoC Intel® Core™ i5/i3 di 11a generazione, supportando fino a 32 GB di memoria DDR4 3200 MHz SO-DIMM. Le caratteristiche principali includono tre uscite video (2 x DP++, 1 x LVDS/eDP), due porte Ethernet (1 x 2,5GbE, 1 x 1GbE), molteplici porte USB, interfacce seriali, GPIO e opzioni di espansione tramite slot M.2 Key-B, Key-E e Key-M. Con un form factor compatto di 146mm x 101mm e il supporto per i sistemi operativi Windows e Linux, ECM-TGUC offre una soluzione robusta per ambienti con spazio limitato.
Caratteristiche e vantaggi principali
- Processore saldato sul lato inferiore
- Singolo socket DRAM SO-DIMM a 260 pin, max, fino a 32GB DDR4 3200MTs (supporto non ECC)
- Triplo display, 2 x DP++, 1 x LVDS 2CH/1x eDP (LVDS di default)
- Slot di espansione, M.2 Key-B, M.2 Key-E, M.2 Key-M
- Doppia Gigabit Ethernet, 1 x 2.5GbE, 1 x 1GbE
- Ingresso DC +12V ~ +24V
Applicazioni e casi d'uso
ECM-TGUC è ideale per diverse applicazioni di automazione industriale:
- DC-powered industrial installations and mobile applications
- High-performance computing and data processing tasks
- Networked industrial systems and data communication
- Memory-intensive applications and multitasking
- Visual monitoring and data display systems
- Custom industrial computing solutions
- Industrial automation platforms
- Embedded system development
Domande frequenti
L'Avalue ECM-TGUC è dotato di processori SoC Intel® Core™ i5/i3 di 11ª generazione, 1 socket SO-DIMM DDR4 3200MHz che supporta fino a 32GB, triplo supporto display (2x DP++, 1x LVDS/eDP), doppia porta Ethernet (1x Intel® I225V 2,5GbE, 1x Intel® I219LM 1GbE), opzioni di espansione tramite slot M.2 Key-B, Key-E e Key-M, molteplici porte USB (3x USB 3.2 Gen2x1, 5x USB 2.0), 6 porte COM (5x RS-232, 1x RS-232/422/485), e funziona con ingresso DC da +12V a +24V in un formato compatto di 146mm x 101mm.
L'ECM-TGUC supporta tre uscite display tramite due porte DP++ (fino a 4096x2160@60Hz ciascuna) e, a scelta, un'interfaccia LVDS (1920x1080 dual channel 18/24 bit) oppure un'interfaccia eDP (1920x1080@60Hz con 2 lane), con LVDS come configurazione predefinita. È dotato di grafica integrata Intel® di 12ª generazione, che garantisce eccellenti prestazioni visive per applicazioni industriali che richiedono capacità di visualizzazione affidabili.
L'ECM-TGUC dispone di doppia connettività Ethernet con un controller Ethernet Gigabit Intel® I225V da 2,5 Gigabit e un controller Ethernet Gigabit Intel® I219LM. Questa configurazione offre connessioni di rete sia Gigabit standard (10/100/1000 Base-Tx) sia ad alta velocità 2,5 Gigabit (10/100/1000/2.5G Base-Tx) tramite due porte RJ-45, fornendo opzioni di networking flessibili per applicazioni industriali con requisiti di banda variabili.
L'ECM-TGUC offre un'espansione completa tramite tre slot M.2: uno slot M.2 Key-M 2280 (PCIe Gen4 x4) per storage SSD NVMe; uno slot M.2 Key-B 3042/3052/2242 (con SATA, USB 2.0, USB 3.0) con supporto per scheda SIM per WWAN+GNSS o SSD; e uno slot M.2 Key-E 2230 che supporta moduli WiFi (segnale PCIe x1 e USB 2.0). Include inoltre un'interfaccia SATA III, offrendo opzioni di espansione versatili per varie applicazioni industriali.
Sebbene entrambi i modelli utilizzino processori Intel di 11ª generazione in un form factor simile, l'ECM-TGUC si differenzia dall'ECM-TGU sotto vari aspetti: il TGUC dispone di doppia Ethernet (1x 2,5GbE, 1x 1GbE) rispetto alla tripla Ethernet del TGU; il TGUC offre porte USB 3.2 Gen2x1 mentre il TGU ha USB 3.2 Gen1; il TGUC presenta opzioni di processore diverse, concentrate su varianti i5/i3; il TGUC ha una configurazione delle porte COM diversa; e vi sono differenze nell'implementazione specifica degli slot M.2. Il TGUC è generalmente posizionato come alternativa più conveniente in termini di costi, pur mantenendo le caratteristiche essenziali per le applicazioni industriali.
Gli SBC (single board computer) da 3,5 pollici sono computer embedded compatti che misurano circa 146mm x 101mm (5.75" x 4"). Il loro form factor versatile li rende ideali per applicazioni che richiedono un equilibrio tra prestazioni, opzioni di I/O e vincoli dimensionali, tra cui l'automazione industriale, i gateway IoT, l'edge computing, il digital signage, i dispositivi medicali, i sistemi di trasporto, la robotica e i sistemi di controllo industriale. Queste schede offrono notevoli capacità di elaborazione, molteplici opzioni di I/O e un'affidabilità di livello industriale per ambienti impegnativi.
Gli SBC da 3,5 pollici offrono numerosi vantaggi, tra cui: un fattore di forma bilanciato tra dimensioni e funzionalità (più piccolo del Mini-ITX ma con più funzionalità dei fattori di forma più piccoli); ricche opzioni di I/O senza la necessità di schede di espansione; una migliore gestione termica rispetto alle schede più piccole grazie alla superficie maggiore; un buon rapporto prestazioni/dimensioni; flessibilità con opzioni di CPU sia saldate sia su socket a seconda del modello; integrazione semplificata in contenitori di dimensioni medie; buona scalabilità per applicazioni industriali; e un supporto al ciclo di vita prolungato, tipico dei componenti di livello industriale.
Le diverse generazioni di processori Intel offrono capacità variabili agli SBC da 3,5 pollici: le generazioni più recenti (Meteor Lake, Raptor Lake, Alder Lake) offrono un'architettura ibrida con prestazioni multi-core migliorate, accelerazione IA e supporto per memoria DDR5; le opzioni di fascia media (Elkhart Lake) bilanciano prestazioni ed efficienza energetica per applicazioni IoT ed edge; mentre i processori entry-level (serie Atom) ottimizzano il basso consumo energetico e i range di temperatura estesi. La scelta tra le generazioni di processori comporta un bilanciamento tra requisiti di elaborazione, vincoli di potenza, considerazioni termiche e funzionalità specifiche necessarie (come l'accelerazione IA, il supporto TSN o un ciclo di vita esteso) per l'applicazione target.
Nella scelta di una SBC da 3.5 pollici per applicazioni industriali, considerare: i requisiti di elaborazione per il proprio carico di lavoro; le configurazioni di memoria e storage; i requisiti specifici delle interfacce I/O (porte COM, USB, uscite video); le esigenze di rete (numero di porte, velocità, affidabilità); il range di temperatura operativa per l'ambiente di installazione; i vincoli di alimentazione; le capacità di espansione tramite M.2 o altri slot; le garanzie di disponibilità a lungo termine; il supporto del sistema operativo e la disponibilità dei driver; la robustezza, inclusa la resistenza a urti e vibrazioni; le certificazioni richieste per il proprio settore; e il costo totale di proprietà, inclusi manutenzione e assistenza.
Per il raffreddamento di SBC da 3,5 pollici in sistemi chiusi: garantire un flusso d'aria di almeno 0,5 m/s come specificato nei requisiti termici; utilizzare il raffreddamento a conduzione con pad termici che collegano il processore al contenitore, che funge da dissipatore di calore; implementare soluzioni di raffreddamento passivo come contenitori in alluminio con alette esterne per aumentare la superficie; mantenere uno spazio adeguato attorno ai componenti che generano calore; disporre i componenti in modo da creare un percorso di convezione naturale; posizionare la scheda lontano da altre fonti di calore; implementare il monitoraggio termico tramite le funzionalità di monitoraggio hardware; e per ambienti estremi, utilizzare tecniche di raffreddamento specializzate come heat pipe o raffreddamento ad aria forzata, mantenendo al contempo le classificazioni ambientali della scheda.
Per gli SBC da 3,5 pollici, le considerazioni sull'alimentazione includono: fornire un ingresso DC stabile entro il range di tensione specificato (in genere da 9 a 36V) con regolazione adeguata e capacità di corrente sufficiente; comprendere la differenza tra le modalità di alimentazione AT e ATX (con AT come impostazione predefinita per la maggior parte delle applicazioni industriali); implementare un corretto sequenziamento dell'alimentazione durante l'avvio e lo spegnimento; aggiungere protezione contro i picchi di tensione per gli ambienti industriali; considerare il filtraggio dell'alimentazione per eliminare il rumore elettrico; implementare la protezione contro i cali di tensione; calcolare il budget di potenza totale comprensivo delle periferiche; pianificare la gestione dell'alimentazione; utilizzare connettori di alimentazione di alta qualità; e valutare l'implementazione di soluzioni di alimentazione di backup per le applicazioni critiche che richiedono un'elevata disponibilità.
Per espandere le funzionalità degli SBC da 3,5 pollici: utilizzare gli slot M.2 per aggiungere connettività WiFi/Bluetooth, cellulare o storage ad alta velocità; sfruttare le uscite video multiple per applicazioni multi-schermo; utilizzare l'espansione USB per periferiche aggiuntive; implementare reti di sensori basate su I2C, SPI o GPIO; utilizzare le porte Ethernet multiple per la segregazione di rete o la ridondanza; sviluppare schede carrier personalizzate per esigenze specifiche dell'applicazione; implementare funzionalità basate su software tramite virtualizzazione, se supportata dal processore; utilizzare l'espansione delle porte COM se sono necessarie ulteriori interfacce seriali; e considerare risorse basate su rete per le funzioni che non possono essere implementate localmente.
I principali colli di bottiglia prestazionali degli SBC da 3,5 pollici includono: limitazioni termiche (risolte con soluzioni di raffreddamento adeguate); vincoli di larghezza di banda della memoria (mitigati utilizzando la memoria più veloce supportata, come la DDR5); I/O di storage (migliorato utilizzando NVMe su PCIe anziché SATA); congestione di rete (superata utilizzando interfacce 2.5G e implementando una corretta progettazione della rete); saturazione del bus USB (risolta distribuendo i dispositivi su più controller e utilizzando USB 3.2 per i dispositivi ad alta larghezza di banda); limitazioni del processore nei carichi di lavoro multi-thread (affrontate tramite l'ottimizzazione del carico di lavoro); e prestazioni video con più schermi (gestite comprendendo i limiti di larghezza di banda video di ciascuna interfaccia).
Per il montaggio di SBC da 3,5 pollici: utilizzare i quattro fori di montaggio agli angoli con distanziali adeguati (tipicamente M3); mantenere le distanze minime specificate nel manuale, in particolare sopra i componenti che generano calore; garantire un adeguato contatto termico se si utilizza il raffreddamento a conduzione; considerare gli effetti dell'orientamento sul raffreddamento a convezione naturale; utilizzare fissaggi resistenti alle vibrazioni con composto frenafiletti per applicazioni soggette a vibrazioni; implementare uno scarico di trazione per tutti i cavi collegati alla scheda; evitare il montaggio vicino a fonti di interferenza elettromagnetica; garantire l'accessibilità per la manutenzione se necessario; e verificare che il design termico del contenitore sia compatibile con i requisiti di raffreddamento e le specifiche di flusso d'aria della scheda.
Quando si manipolano SBC da 3,5 pollici: utilizzare sempre una protezione ESD adeguata, inclusi bracciali antistatici e tappetini ESD; tenere la scheda dai bordi per evitare di toccare componenti o contatti; evitare di flettere il PCB durante l'installazione; assicurarsi che l'alimentazione sia spenta durante il collegamento/scollegamento dei componenti; utilizzare la coppia di serraggio appropriata per fissare le viti di montaggio (generalmente 0,5-0,7 Nm); applicare correttamente i composti termici se richiesti per la gestione termica; collegare i cavi con l'orientamento corretto ed evitare di forzare i connettori; assicurarsi che tutte le schede di espansione e i moduli di memoria siano correttamente inseriti; evitare di esporre la scheda a umidità o contaminanti; e seguire le corrette procedure di imballaggio per il trasporto per prevenire danni fisici.
Quando si collegano periferiche a SBC da 3,5 pollici: utilizzare cavi di alta qualità e adeguatamente schermati per ridurre al minimo EMI/RFI; implementare uno scarico di trazione per prevenire danni ai connettori; collegare gli alimentatori prima di collegare i cavi di segnale; utilizzare connettori a blocco dove disponibili per applicazioni industriali; evitare di superare le lunghezze massime dei cavi specificate per ciascuna interfaccia; bilanciare i carichi su più porte USB anziché concentrarli su una sola porta; verificare i requisiti di alimentazione delle periferiche rispetto all'alimentazione disponibile; configurare correttamente i parametri della porta seriale (velocità di trasmissione, parità, ecc.) prima di collegare dispositivi seriali; testare le periferiche singolarmente prima di collegare più dispositivi contemporaneamente; ed etichettare tutti i collegamenti per facilitare la manutenzione.
Per la configurazione del sistema operativo su SBC da 3,5 pollici: ottenere l'immagine del sistema operativo consigliata dal produttore o una distribuzione validata per il modello specifico; configurare adeguatamente le impostazioni BIOS/UEFI prima dell'installazione, prestando attenzione all'ordine di avvio e alle modalità del controller di storage; durante l'installazione, ottimizzare il layout delle partizioni in base allo spazio di archiviazione disponibile; installare i driver essenziali forniti dal produttore, in particolare quelli del chipset, di rete e video; disabilitare i servizi non necessari per ridurre l'utilizzo delle risorse; configurare le impostazioni di gestione dell'alimentazione appropriate in base alle esigenze dell'applicazione; implementare una strategia di backup per l'immagine di sistema; stabilire una procedura per gli aggiornamenti del sistema operativo che preveda un test adeguato in un ambiente non di produzione prima del rilascio; e documentare l'intero processo di configurazione per riferimento futuro.
Se un SBC da 3,5 pollici non si accende: verificare che la tensione di alimentazione rientri nel range specificato (in genere 9-36V DC) e la capacità di corrente (in genere minimo 3-5A); controllare eventuali collegamenti a polarità invertita, che possono danneggiare la scheda; esaminare i cavi di alimentazione alla ricerca di danni o collegamenti allentati; ispezionare la scheda per individuare eventuali danni fisici o componenti bruciati; testare con un alimentatore noto per funzionare; verificare che la scheda sia configurata per la modalità di alimentazione corretta (AT o ATX come specificato nella documentazione); controllare eventuali interruttori o jumper di alimentazione; misurare la tensione nei punti di test, se disponibili; ispezionare la presenza di cortocircuiti o componenti inseriti in modo scorretto; e controllare i LED di stato per eventuali codici di errore, se presenti.
Per problemi di uscita video: verificare i collegamenti e l'integrità dei cavi; controllare l'alimentazione del monitor e la selezione dell'ingresso; confermare che il monitor supporti la risoluzione utilizzata; provare interfacce video alternative se disponibili (passare tra DisplayPort, HDMI o LVDS/eDP); aggiornare i driver video; ripristinare le impostazioni video del BIOS/UEFI ai valori predefiniti; testare con un display funzionante noto; controllare le impostazioni del BIOS per la selezione del display primario; verificare che la configurazione multi-display sia impostata correttamente; controllare i log di sistema per errori di inizializzazione grafica; assicurarsi che l'uscita video corretta sia abilitata nel BIOS se ne sono disponibili più di una; provare ad avviare in modalità provvisoria; e per problemi persistenti, provare a reinstallare i driver video o ad aggiornare il BIOS.
I problemi di rete più comuni includono: problemi di connessione fisica (controllare cavi e connettori); problemi legati ai driver (aggiornare o reinstallare i driver di rete); configurazione IP errata (verificare le impostazioni statiche/DHCP); firewall o software di sicurezza che bloccano la comunicazione; indirizzi IP in conflitto sulla rete; problemi di configurazione dello switch o del router; guasto hardware dell'interfaccia di rete; impostazioni di gateway o DNS errate; protocollo specifico non abilitato o configurato; regole di filtraggio dei pacchetti che bloccano il traffico; mancata corrispondenza nella configurazione VLAN; e congestione di rete o limitazioni di banda. La risoluzione sistematica dei problemi dovrebbe includere la verifica dello stato del collegamento, test ping verso diverse destinazioni, il controllo dei log di sistema e prove con cavi e apparecchiature di rete alternativi.
Per i problemi relativi ai dispositivi M.2: verificare che la scheda sia inserita correttamente e fissata; controllare che il tipo di scheda M.2 corrisponda allo slot (Key-B, Key-E, Key-M, ecc.); confermare che il BIOS riconosca il dispositivo durante il POST; verificare le impostazioni del controller di storage nel BIOS (modalità NVMe, SATA o PCIe); aggiornare il BIOS all'ultima versione, che potrebbe includere una migliore compatibilità dei dispositivi; controllare eventuali requisiti dei driver per il dispositivo specifico; testare il dispositivo M.2 in un altro sistema, se possibile; verificare che le impostazioni di gestione dell'alimentazione non influiscano sul funzionamento del dispositivo; controllare le condizioni termiche, poiché i dispositivi M.2 possono subire throttling o guastarsi in caso di calore eccessivo; e, per i dispositivi di storage, eseguire strumenti diagnostici per verificarne lo stato di salute.