由CTIMES所主辦之【東西講座】系列，於2月25日（五）邀請德國工業電腦模組供應商康佳特科技（congatec AG），亞洲區研發經理朱永翔擔任講者，以「COM-HPC的智慧邊緣全攻略」為題解析技術，當天採實體與線上直播方式舉行，探究COM-HPC在邊緣運算上的應用與規格設計。

圖一 : 康佳特科技（congatec AG）亞洲區研發經理朱永翔

隨著現代的科技進步，COM Express已不敷使用，為提供更高速的運算與更多的介面通道，近年PICMG協會訂定全新COM-HPC規格，以滿足工業邊緣運算市場的高階需求。

邊緣運算（Edge Computing）為分散式網路運算架構，將應用程式、數據資料的運算過程，盡可能靠近邊緣節點處理，最大限度降低用戶端和伺服器之間的運算量，以減少延遲和頻寬使用，是一個發展快速、更高效能需求的領域。現今，高階嵌入式多核心處理器對記憶體的需求更是有增無減。

COM-HPC（High-Performance Computer-on-Modules）是具備高性能運算校能的模組化電腦，每個模塊集成核心元件CPU、記憶體、輸入與輸出，當使用者面臨半導體公司的產品改朝換代，無須花多餘心力設計整塊主機板，只需更換該模組，幫助加速下游客戶的研發時程。

COM-HPC相較COM Express特點在於支援運算密集型平台、頻寬與接腳數、最大記憶體容量、高頻寬顯示器介面、全新的高密度高速連接器、FPGA與GPA最大運算使用。

康佳特科技為德國標準嵌入式電腦模組供應商，同時也是PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group）成員之一。產品廣泛應用於工業，例如工業化控制、醫療科技、車載、航天電子及運輸等。

高密度設計 加速下游客戶的研發時程

朱永翔表示，為支援高階PCIe Gen5，COM-HPC在連接器選擇上，必須總達800接腳數、高密度小型體積設計、多達300瓦、多重供應來源，因此具有彈性開放接腳可自由定義規格、自對準球柵陣列封裝設計增加製成可靠性、1mm接觸面積確保高速訊號穩定、載板對載板的距離展開減輕客戶底板製成。

圖二 : 從德國直送的COM-HPC模組、散熱單元與載板，全台首度的實體展示。

COM-HPC客戶端（client）模組：尺寸分別為A、B和C。具800引腳高速連接器、2個25 GB和NBaseT的乙太網路、支援高音頻I/O與圖形、符合PICMG高性能運算標準，總共48條PCIe Gen5通道，多達4 SO-DIMM記憶模組，提供高達250瓦功率電源、8至20伏特寬電壓輸入。

COM-HPC服務端（Server）模組：尺寸分別為D和E。具800引腳高速連接器、8個25 GB的乙太網路連接、高達1 TB動態隨機存取記憶體、符合PICMG高性能運算標準、總共有64條PCIe Gen5通道、可支援平台管理，多達8 DIMM記憶插槽，提供高達350瓦功率電源、穩定12伏特電壓輸入。

朱永翔進一步表示，隨著使用場域環境不同，客戶機器尺寸需求也不一，例如電子看板、廣告看板、超音波機器著重在影音上，COM-HPC服務端並不支援影音輸出，因此適用於客戶端，而服務端注重在於CPU運算與網路能力，記憶體相對需求大。

朱永翔說明，COM-HPC供應瓦數愈高，相對散熱器就至為重要。康佳特設計自家獨特標準，分別有主動散熱方案（有風扇）、被動散熱方案（無風扇）、散熱模組（無?片）、熱管配接器，使用蒸氣室技術與高密度?片，室內風扇監控的轉述，確保較佳風扇速度參數。

現今越是支援高階運算，從USB2.0、3.2至4.0，加上乙太網路在服務端的應用，皆呈現急速上升，訊號完整性考慮相當重要。康佳特身為協助制定規格廠商，提供軌道長度參考、PCB設計材料、連接器與預算損失資料、電路板疊層參數，讓客戶與使用者在底板設計上，可得到最佳化。