一、國產化替代背景與必要性

在當前國際形勢下，工業控制系統的自主可控已成為國家安全和產業發展的戰略需求。傳統基于x86架構的工控系統長期依賴進口芯片，存在供應鏈風險和技術壁壘。ARM架構憑借其低功耗、高性能和可定制化特點，正成為工控領域國產化替代的理想選擇。

觸翔科技作為國內領先的工控主板解決方案提供商，已成功開發多款基于國產ARM芯片的工控主板，助力企業實現安全可控的數字化轉型。

 

二、國產ARM芯片選型策略

1. 主流國產ARM芯片品牌對比

• 華為海思：Hi系列芯片，高性能，適用于復雜工業場景

• 飛騰：FT系列，軍工級可靠性，生態完善

• 瑞芯微：RK系列，性價比高，多媒體處理能力強

• 全志：T系列，低功耗，適合邊緣計算場景

2. 選型關鍵指標

觸翔CX-ARM系列主板采用國產化芯片方案，提供從雙核到八核的全系列選擇，滿足不同工業場景需求。
 

三、硬件適配與設計要點

1. 引腳兼容性設計

國產ARM主板需考慮與原有x86主板的機械和電氣兼容：

• 保持相同安裝孔位和外形尺寸

• 提供兼容的PCIe/USB/COM接口

• 設計可選的IO擴展模塊

2. 電源系統改造

ARM架構通常需要更精細的電源管理：

• 多電壓軌設計（1.8V/3.3V/5V等）

• 動態電壓頻率調整(DVFS)支持

• 浪涌保護和EMC設計強化

3. 散熱方案優化

觸翔科技建議：

• 無風扇設計推薦使用鋁合金散熱殼體

• 高溫環境可采用熱管+鰭片組合方案

• 布局時確保高熱元件分散分布

四、軟件系統遷移路徑

1. 操作系統選擇

2. 應用遷移步驟

1. 環境評估：分析原有軟件依賴庫和框架

2. 交叉編譯：建立ARM架構編譯工具鏈

3. 功能驗證：分模塊測試核心功能

4. 性能調優：針對ARM架構優化算法

5. 壓力測試：72小時連續運行驗證

觸翔提供完整的BSP支持包，包含各類外設驅動和開發文檔，可縮短遷移周期40%以上。

五、典型行業解決方案

1. 智能制造領域

• 應用場景：PLC控制、機器視覺、AGV調度

• 推薦配置：觸翔CX-ARM8四核主板+實時Linux系統

• 優勢：μs級中斷響應，支持EtherCAT總線

2. 能源電力行業

• 應用場景：變電站監控、智能電表、光伏逆變

• 推薦配置：觸翔CX-ARM6雙核主板+國產安全OS

• 優勢：-30~70℃寬溫運行，符合EMC4級標準

3. 軌道交通應用

• 應用場景：車載控制系統、信號監測

• 推薦配置：觸翔CX-ARM9八核主板+雙系統冗余設計

• 優勢：抗振動沖擊設計

六、實施建議與注意事項

1. 分階段替代：建議先外圍設備后核心系統

2. 建立測試環境：搭建1:1仿真平臺驗證

3. 供應商評估：選擇像觸翔科技這類具備：

   • 完整產品線覆蓋

   • 長期供貨保障

   • 本地化技術支持

   • 成功案例積累

4. 人才培養：提前開展ARM架構開發培訓

5. 認證準備：預留6個月時間進行行業認證

七、未來發展趨勢

隨著RISC-V生態的成熟，觸翔科技預測未來工控領域將形成"ARM+RISC-V"雙架構格局。企業應關注：

• 異構計算技術的應用

• 邊緣AI加速方案的集成

• 功能安全與信息安全的融合

通過采用觸翔ARM工控主板解決方案，企業可快速構建自主可控的工業控制系統，在保障供應鏈安全的同時獲得性能與能效的雙重提升。

如需獲取具體產品規格書或技術支持，請聯系觸翔科技專業工程師團隊，我們將為您提供從選型到落地的全流程服務。