一、国产化替代背景与必要性

在当前国际形势下，工业控制系统的自主可控已成为国家安全和产业发展的战略需求。传统基于x86架构的工控系统长期依赖进口芯片，存在供应链风险和技术壁垒。ARM架构凭借其低功耗、高性能和可定制化特点，正成为工控领域国产化替代的理想选择。

触翔科技作为国内领先的工控主板解决方案提供商，已成功开发多款基于国产ARM芯片的工控主板，助力企业实现安全可控的数字化转型。

 

二、国产ARM芯片选型策略

1. 主流国产ARM芯片品牌对比

• 华为海思：Hi系列芯片，高性能，适用于复杂工业场景

• 飞腾：FT系列，军工级可靠性，生态完善

• 瑞芯微：RK系列，性价比高，多媒体处理能力强

• 全志：T系列，低功耗，适合边缘计算场景

2. 选型关键指标

触翔CX-ARM系列主板采用国产化芯片方案，提供从双核到八核的全系列选择，满足不同工业场景需求。
 

三、硬件适配与设计要点

1. 引脚兼容性设计

国产ARM主板需考虑与原有x86主板的机械和电气兼容：

• 保持相同安装孔位和外形尺寸

• 提供兼容的PCIe/USB/COM接口

• 设计可选的IO扩展模块

2. 电源系统改造

ARM架构通常需要更精细的电源管理：

• 多电压轨设计（1.8V/3.3V/5V等）

• 动态电压频率调整(DVFS)支持

• 浪涌保护和EMC设计强化

3. 散热方案优化

触翔科技建议：

• 无风扇设计推荐使用铝合金散热壳体

• 高温环境可采用热管+鳍片组合方案

• 布局时确保高热元件分散分布

四、软件系统迁移路径

1. 操作系统选择

2. 应用迁移步骤

1. 环境评估：分析原有软件依赖库和框架

2. 交叉编译：建立ARM架构编译工具链

3. 功能验证：分模块测试核心功能

4. 性能调优：针对ARM架构优化算法

5. 压力测试：72小时连续运行验证

触翔提供完整的BSP支持包，包含各类外设驱动和开发文档，可缩短迁移周期40%以上。

五、典型行业解决方案

1. 智能制造领域

• 应用场景：PLC控制、机器视觉、AGV调度

• 推荐配置：触翔CX-ARM8四核主板+实时Linux系统

• 优势：μs级中断响应，支持EtherCAT总线

2. 能源电力行业

• 应用场景：变电站监控、智能电表、光伏逆变

• 推荐配置：触翔CX-ARM6双核主板+国产安全OS

• 优势：-30~70℃宽温运行，符合EMC4级标准

3. 轨道交通应用

• 应用场景：车载控制系统、信号监测

• 推荐配置：触翔CX-ARM9八核主板+双系统冗余设计

• 优势：抗振动冲击设计

六、实施建议与注意事项

1. 分阶段替代：建议先外围设备后核心系统

2. 建立测试环境：搭建1:1仿真平台验证

3. 供应商评估：选择像触翔科技这类具备：

   • 完整产品线覆盖

   • 长期供货保障

   • 本地化技术支持

   • 成功案例积累

4. 人才培养：提前开展ARM架构开发培训

5. 认证准备：预留6个月时间进行行业认证

七、未来发展趋势

随着RISC-V生态的成熟，触翔科技预测未来工控领域将形成"ARM+RISC-V"双架构格局。企业应关注：

• 异构计算技术的应用

• 边缘AI加速方案的集成

• 功能安全与信息安全的融合

通过采用触翔ARM工控主板解决方案，企业可快速构建自主可控的工业控制系统，在保障供应链安全的同时获得性能与能效的双重提升。

如需获取具体产品规格书或技术支持，请联系触翔科技专业工程师团队，我们将为您提供从选型到落地的全流程服务。