Le SGeT, l’organisme promoteur des standards de cartes et modules embarqués Smarc, Qseven 2.x et eNUC, a publié la version 1.0 de la spécification OSM (Open Standard Module). Une spécification adaptée aux modules processeurs miniaturisés à souder sur une carte porteuse. ...Selon le SGeT, le standard OSM marque un nouveau jalon dans la miniaturisation des designs associant COM (Computer-on-Module) et cartes porteuses avec l’arrivée de modules de la taille d'un timbre-poste (en lieu et place de modèles au format carte de crédit).

La nouvelle spécification définit notamment les dimensions mécaniques des modules à souder, qu’ils reposent sur des architectures de microcontrôleurs ou de microprocesseurs Arm ou x86,  la configuration et le nombre des contacts avec la carte porteuse, ainsi que les interfaces de communication et d’entrées/sorties prises en charge au niveau de ces interconnexions. Selon le SGeT, le standard OSM cible les systèmes embarqués, les équipements de périphérie de réseau (edge) et les objets IoT qui exécutent des systèmes d’exploitation open source dans des environnements industriels difficiles.

« Les modules OSM mettront à la disposition des fabricants et intégrateurs un facteur de forme ultracompact pour un coût attractif et une échelonnabilité élevée, assure Martin Unverdorben, chairman du groupe SGeT STD.05, qui a commencé ses travaux en octobre 2019 (lire notre article ici). Étant donné que les modules seront prêts pour l'application et livrés avec tous les pilotes logiciels et BSP nécessaires, et que la spécification est open source, il est fort probable qu’elle suscitera un grand intérêt auprès de la communauté des systèmes embarqués et IoT. »

Dans le détail, la spécification OSM 1.0 stipule quatre dimensions différentes pour les modules : la taille 0 (Zero) de 30 x 15 mm (avec 188 contacts), la taille S (Small) de 30 x 30 mm avec 332 contacts, la taille M (Medium) de 30 x 45 mm avec 476 contacts et la taille L (Large) de 45 x 45 mm avec 662 contacts. La taille L est de 28% inférieure aux dimensions des modules µQseven (40 x 70 mm) et 51% plus compacte que les modèles Smarc (82 x 50 mm).

Bien évidemment, les interfaces véhiculées entre un module OSM et une carte porteuse varient d’un format OSM à l’autre. A partir de la taille S et au-delà, des interfaces vidéo 1x RVB et DSI 4 canaux (au maximum) sont prises en charge, les modules taille M pouvant en outre véhiculer des signaux 2x eDP/eDP++ et les modèles taille L une interface LVDS en sus. Au global, les configurations maximales peuvent fournir jusqu'à 5 sorties vidéo en parallèle, précise le SGeT. A partir de la taille S, une interface série CSI à 4 canaux pour caméra sera également disponible.

Par ailleurs, les modules taille L fournissent jusqu'à 10 voies PCIe pour la connexion de périphériques, les modules taille M deux liens PCIe x1 et les modules taille S un lien PCIe x1. Compte tenu de leur format extrêmement miniaturisé, les modules taille 0 ne disposent d’aucune des entrées/sorties mentionnées jusqu'à présent, mais offrent toutes les interfaces listées ci-dessous.

La spécification OSM prévoit ainsi jusqu'à 5 canaux Ethernet pour la communication de système à système. De plus, tous les modules dispose d’une « zone de communication » fournissant 18 broches pour les signaux d'antenne pour les communications sans fil ou l'intégration de bus de terrain. On trouve également jusqu'à 4x USB 2.0 ou 2x USB 3.0 (uniquement en taille L), jusqu'à 2x CAN et 4x UART. Les supports de stockage flash peuvent être connectés via UFS. Jusqu'à 19 broches sont également disponibles pour les signaux spécifiques propres au fabricant. Le tout est complété par des interfaces GPIO (jusqu’à 39), SPI, I²C, I²S, SDIO et deux entrées analogiques. Pour garantir l'avenir, jusqu'à 58 broches sont réservées à des fins futures.

On notera que les spécifications de modules OSM sont publiées et licenciées sous la double licence Creative Commons Plus (CC+) qui permet un modèle de licence ouvert (CC B-SA 4.0 par exemple) pour un ensemble défini de ressources matérielles, de composants et de logiciels, et une licence commerciale pour tout ce qui n'est pas inclus dans cet ensemble. Selon le SGeT, cette approche garantit que les données de développement, telles que les schémas fonctionnels, les bibliothèques et les nomenclatures résultant du développement de modules OSM, seront accessibles dans le domaine public. Mais il sera toujours possible de concéder une licence commerciale pour les propriétés intellectuelles (IP) liées à la conception de cartes porteuses sans violer le concept open source.

Rappelons enfin qu’afin de réduire la durée du processus de développement du nouveau standard, le groupe SDT.05 du SGeT a fondé ses travaux sur un projet préliminaire des sociétés iesy, Kontron et F&S Elektronik Systeme. F&S a ainsi pu présenter fin février sur le salon Embedded World 2020 un prototype de module OSM de 30 x 30 mm. Baptisé OSM-MX8MM, ce prototype s’articulait autour d’un processeur i.MX 8M Mini de NXP .