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Forum: PC Hard- und Software Embedded PC mit kleinem Formfaktor und großem Temperaturrange


Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Hallo!

Ich suche für ein Projekt nach einem eingebetteten PC.
Hauptrequirements sind:

- kleiner Formfaktor, soll in eine Röhre mit ~76mm Durchmesser passen
- großer Temperature Range, 0°C-120°C

Für den zweiten Punkt finde ich nichts passendes, aber vielleicht ist 
Euch ja mal etwas über den Weg gelaufen. Interessant wären für mich auch 
schon Systeme, die auch nur in die Nähe der Spezifikation kommen oder 
eins der Requirements erfüllen können..

Viele Grüße,

Hendrik

Autor: Christian R. (supachris)
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Da ist doch gerade heute erst was bei Golem: 
https://www.golem.de/news/fitlet-2-modularer-mini-... 
kommt zumindest mechanisch in die Nähe. Früher gabs auch mal solche 
DIMM-PCs aber ich glaube da gibts nicht mehr viel.

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Danke! Genau was ich gesucht habe!

Autor: Arc Net (arc)
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Heinrich H. schrieb:
> Hallo!
>
> Ich suche für ein Projekt nach einem eingebetteten PC.
> Hauptrequirements sind:
>
> - kleiner Formfaktor, soll in eine Röhre mit ~76mm Durchmesser passen
> - großer Temperature Range, 0°C-120°C
>
> Für den zweiten Punkt finde ich nichts passendes, aber vielleicht ist
> Euch ja mal etwas über den Weg gelaufen. Interessant wären für mich auch
> schon Systeme, die auch nur in die Nähe der Spezifikation kommen oder
> eins der Requirements erfüllen können..
>
> Viele Grüße,
>
> Hendrik

Die fitlet2 sind für den Temperaturbereich -40 °C - 85 °C spezifiziert. 
Was bei den dort eingesetzten Komponenten schon extrem gut ist.
So was für den Dauerbetrieb bei 120 °C spezifiziert zu finden dürfte 
schwieriger werden...
Je nach Anforderungen wären Automotive, MWD (Measurement While 
Drilling), Luftfahrt, High Reliability u.U. passende(re) Stichworte für 
eine Suche.
Controller die z.T. auch bis 175°C spezifiziert sind und noch relativ 
viel Rechenleistung haben gibt's bei den üblichen Verdächtigen: TI (div. 
DSPs, einige Sitara), NXP, Renesas (RH850), Infineon (bspw. div. 
TriCores).

Kurzfassung: Nur 0°C - 120°C als Anforderung reicht nicht wirklich, um 
da was passendes zu finden...
Für den industriellen Bereich (-40 °C bis 85 °C) gibt's fertige SOMs und 
SBCs fast wie Sand am Meer. Bspw. von Variscite, Aaeon, Compulab, Phytec

: Bearbeitet durch User
Autor: Guido Lehwalder (guidol1970)
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Heinrich H. schrieb:
> Danke! Genau was ich gesucht habe!
wie bekommt man den in eine Roehre von 76mm? :) oder doch 76cm?

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Arc N. schrieb:
> Die fitlet2 sind für den Temperaturbereich -40 °C - 85 °C spezifiziert.
Danke für den Hinweis.

> Was bei den dort eingesetzten Komponenten schon extrem gut ist.
> So was für den Dauerbetrieb bei 120 °C spezifiziert zu finden dürfte
> schwieriger werden...
> Je nach Anforderungen wären Automotive, MWD (Measurement While
> Drilling), Luftfahrt, High Reliability u.U. passende(re) Stichworte für
> eine Suche.
Danke. Ich schmeiß mal Google an.

> Controller die z.T. auch bis 175°C spezifiziert sind und noch relativ
> viel Rechenleistung haben gibt's bei den üblichen Verdächtigen: TI (div.
> DSPs, einige Sitara), NXP, Renesas (RH850), Infineon (bspw. div.
> TriCores).
Das sind aber Mikrocontroller, oder? Ich möchte ein Linux installieren.

>
> Kurzfassung: Nur 0°C - 120°C als Anforderung reicht nicht wirklich, um
> da was passendes zu finden...
> Für den industriellen Bereich (-40 °C bis 85 °C) gibt's fertige SOMs und
> SBCs fast wie Sand am Meer. Bspw. von Variscite, Aaeon, Compulab, Phytec
Richtig. Bis 85° habe ich auch gefunden.

Gruß,

Hendrik

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Guido L. schrieb:
> Heinrich H. schrieb:
>> Danke! Genau was ich gesucht habe!
> wie bekommt man den in eine Roehre von 76mm? :) oder doch 76cm?

76mm. Danke für den Hinweis.

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Was mich gewundert hat ist, dass hier [1] der Automotive 
Temperaturbereich bis 125°C geht. Wo beziehen denn die 
Automobilhersteller ihre Rechner?

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Operating_temperature

Autor: Peter II (Gast)
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Heinrich H. schrieb:
> Das sind aber Mikrocontroller, oder? Ich möchte ein Linux installieren.

an Raspberry Pi ist auch ein Mikrocontroller und es läuft Linux.

Die Frage ist was du Ringrum noch brauchst (Netzwerk, PCI, USB, usw.)

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Peter II schrieb:
> Heinrich H. schrieb:
>> Das sind aber Mikrocontroller, oder? Ich möchte ein Linux installieren.
>
> an Raspberry Pi ist auch ein Mikrocontroller und es läuft Linux.
Das ist für mich ein SoC oder ein Mikroprozessor verbaut.
Auf jeden Fall benötige ich ein System auf dem Linux läuft. Und ich 
meine nicht den 8 Bit uC von 
https://www.heise.de/make/meldung/Ubuntu-bootet-au... 
:D

>
> Die Frage ist was du Ringrum noch brauchst (Netzwerk, PCI, USB, usw.)
Wenn ich das wüsste...

Autor: Peter II (Gast)
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Heinrich H. schrieb:
> Wenn ich das wüsste...

wenn du das nicht weißt wer dann?

Soll es x68 sein oder ARM?

kommt so etwas in frage?
https://www.mouser.de/new/olimex/olimex-olinuxinomini/

Autor: Peter II (Gast)
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Autor: Operator S. (smkr)
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Toradex könnte passen, wobei mir kein PC oder SoC bekannt ist, der bis 
120°C Spezifiziert ist.

Das Viola Board könnte passen, oder sonst was eigenes machen.
https://www.toradex.com/products/carrier-board
https://www.toradex.com/computer-on-modules/colibr...

Autor: Magneto (Gast)
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120°C und dann Bastlerware von Olimex vorschlagen, ja ne ist klar ;-)

Übrigens kommt das auch EXTREM auf die benötigte Rechenleistung und die 
damit verbundene Verlustleistung an - so ein Teil erzeugt im Betrieb 
auch selbst Wärme und wenn die Chips nur bis +125°C gehen, dann dürfen 
die sich in Deinem Fall max. um +5°C selbst erwärmen...
Da kann es schon reichen nur ein paar Pakete über Ethernet zu senden um 
da drüber zu kommen...

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Heinrich H. schrieb:

> - großer Temperature Range, 0°C-120°C
>
> Für den zweiten Punkt finde ich nichts passendes, aber vielleicht ist
> Euch ja mal etwas über den Weg gelaufen.

Nö, da wirst du wenig finden. 120°C ist so der Temperaturbereich bei dem 
sich die Strukturen im nm-Bereich zerstören.
Nur als Beispiel: Die Intel-Atoms schalten sich bei 110°C Tj 
selbstständig ab. Nennt sich dort Critical Shutdown.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Interessant wäre, wie es zu den extremen Umgebungsbedingungen kommt, und 
ob ein anderes Systemdesign das Problem nicht möglicherweise umgehen 
helfen könnte.


Warum muss der PC/Rechner/Wasauchimmer bei derartigen Temperaturen 
betrieben werden? Würde es nicht genügen, die an dieser Stelle 
vermutlich eingesetzten Sensoren am heißen Ort zu betreiben und den 
auswertenden PC an einem dafür geeigneteren, abgesetzten Ort?

Autor: Schreiber (Gast)
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Man kann auch einen kleinen und sparsamen PC nutzen und den mit einem 
Peltierelement kühlen. Braucht aber viel Strom.

Autor: Peter II (Gast)
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Schreiber schrieb:
> Man kann auch einen kleinen und sparsamen PC nutzen und den mit einem
> Peltierelement kühlen. Braucht aber viel Strom.

und wie kühlst du die Kondensatoren und andere kleinen Bauteile? Es geht 
ja nicht nur um die CPU.

Autor: Georg (Gast)
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Heinrich H. schrieb:
> - großer Temperature Range, 0°C-120°C

Für die Erdöl-Bohrtechnik gibt es Elektronik mit Einsatztemperaturen bis 
400 Grad. Allerdings soll die noch wesentlich teurer sein als 
Weltraum-Elektronik, aber anfragen könnte man ja mal. Aber vorher die 
Grösse des Budgets für das Projekt klären, in Richtung Million sollte es 
schon sein.

Georg

Autor: Arc Net (arc)
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Heinrich H. schrieb:
>> Controller die z.T. auch bis 175°C spezifiziert sind und noch relativ
>> viel Rechenleistung haben gibt's bei den üblichen Verdächtigen: TI (div.
>> DSPs, einige Sitara), NXP, Renesas (RH850), Infineon (bspw. div.
>> TriCores).
> Das sind aber Mikrocontroller, oder? Ich möchte ein Linux installieren.

Das wäre auch etwas was man gerne vorher wissen will...
Linux ist schon mal gut... Reicht uCLinux, wenn nicht, dann wird die 
Auswahl zwar geringer, aber immer noch ausreichend.
TI Sitara AM5718-HIREL, Cortex A15, 1.5 GHz, siehe 5.3 Power On Hours 
(POH) Limits im Datenblatt bzw. Figure 5-1. Operating Life Derating 
Chart (mehr als 10k Stunden bei 125 °C)
NXP/Freescale: Div. MPC5xxx (PowerPC), falls die reichen oder einige 
bspw. i.MX6 siehe AN4725 "i.MX 6Solo/6DualLite Product Lifetime Usage 
Estimates"
https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN4725.pdf
Fertige Boards, die bis 125 °C spezifiziert werden, kenne ich allerdings 
nicht.

Wie oben schon angesprochen: U.U. muss eben das gesamte Design 
überarbeitet werden...

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Arc N. schrieb:

> Fertige Boards, die bis 125 °C spezifiziert werden, kenne ich allerdings
> nicht.
>

Und genau die suche ich.

Ich brauche ein Debian o.Ä..

Autor: Peter II (Gast)
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Heinrich H. schrieb:
> Ich brauche ein Debian o.Ä..

was soll ein Debian oder ähnliches sein? Wie ähnlich ist ein RedHat zu 
Debian?

Suse ist anders. Da ist nur das "e" gleich bei RedHat immerhin das "e", 
"a" und "d" gleich.

Autor: Arc Net (arc)
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Heinrich H. schrieb:
> Arc N. schrieb:
>
>> Fertige Boards, die bis 125 °C spezifiziert werden, kenne ich allerdings
>> nicht.
>>
>
> Und genau die suche ich.
>
> Ich brauche ein Debian o.Ä..

So wird das nichts... Entweder ist der Einsatz/sind die Anforderungen so 
geheim, dass sie hier nicht veröffentlicht werden dürfen oder nicht. 
Falls letzteres fehlt wie so oft schlicht etwas mehr aus dem Lastenheft.
Ein BSD ist auch o.ä. das läuft zur Not auch auf PIC32MZ (die bis 125 °C 
spezifiziert sind)...

Autor: Schreiber (Gast)
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Peter II schrieb:
> Schreiber schrieb:
>> Man kann auch einen kleinen und sparsamen PC nutzen und den mit einem
>> Peltierelement kühlen. Braucht aber viel Strom.
>
> und wie kühlst du die Kondensatoren und andere kleinen Bauteile? Es geht
> ja nicht nur um die CPU.

Die gesamte Elektronik wird gekühlt, dafür gibts extra Peltierelemente 
für Hochtemperaturanwendugnen.

Bei Umgebungstemperaturen >100°C kann man auch mit Wasser eine 
Siedekühlung nutzen, as erleichtert die Sache etwas...

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Beachte bei der Auswahl daß Ambient != Junction ist. Die Eigenerwärmung 
eines Prozessors sollte man nicht unterschlagen. Ebenfalls auch nicht 
die der sonstigen BE.

Beitrag #5203992 wurde vom Autor gelöscht.

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