La mayoría de los usuarios están acostumbrados a los ordenadores portátiles, AIO o a los sobremesa. Sin embargo, existen otras variantes, algunas de ellas se han vuelto populares, como es el caso de la SBC gracias a proyectos como la Raspberry Pi. Las COM también se están volviendo cada vez más frecuentes en el mundo DIY o entre makers para infinidad de proyectos. Sin embargo, ¿sabrías decir qué es cada uno de estos conceptos? ¿sabrías cuál es la diferencia?
Aquí disipamos todas tus dudas y te comentamos lo que tienes que saber sobre estos pequeños ordenadores…
¿Qué es una SBC?
Una Single Board Computer (SBC), no es más que un ordenador o computadora integrado en una sola placa o PCB. Estas placas de circuito impreso incluye un microprocesador, memoria, puertos de entrada/salida (E/S) y otros componentes necesarios. A diferencia de un ordenador personal, no depende de expansiones para otras funciones, aunque bien es cierto que se les puede agregar otros periféricos o los conocidos como HATs para expandir aún más sus funciones. Sin embargo, mientras a un ordenador le harían falta otras partes para funcionar, y no solo la placa base, en este caso podría funcionar tal cual.
Gracias a eso tenemos ordenadores compactos, livianos, y baratos para usar en multitud de proyectos industriales de control o procesamiento de datos, robótica, IoT, y mucho más. Y, entre estas SBCs más populares entre los makers tenemos la Raspberry Pi, la Beagle, y un largo etc.
¿Qué es una COM?
Un Computer on Module (COM) es un tipo de computadora de placa única (SBC), una subcategoría de los sistemas informáticos embebidos. Este ordenador completo construido en una sola placa de circuito, sin embargo, a diferencia de una SBC, el COM generalmente carece de los conectores estándar para que los periféricos de entrada/salida se conecten directamente a la placa, es decir, el COM se centra especialmente en el cómputo, con una CPU, RAM, GPU, etc. Además, una SBC suele ser bastante limitada en rendimiento, mientras que un COM tiene un rendimiento superior. Por ejemplo, podemos encontrar COM con procesadores AMD o Intel de última generación, mientras que las SBCs suelen tener SoCs con núcleos ARM de menor rendimiento.
La placa carrier board o placa base es donde se monta el COM, es decir, esta placa de mayor tamaño es la que albergará uno o varios COM insertados en una ranura de expansión, como cuando pinchas una tarjeta gráfica, o un módulo de memoria RAM. Es en la carrier board donde estará el bus a los conectores periféricos estándar. La placa base es la columna vertebral del ordenador, en la que están algunos de los componentes o partes más importantes de tu equipo.
COM vs SBC: ¿Qué diferencias existen?
Llegados a este punto te estarás preguntando cuál es la diferencia, además de las ventajas o desventajas que tiene un COM frente a SBC, pues bien, tenemos los siguientes puntos interesantes:
- Rendimiento: mientras una SBC suele estar diseñada para ofrecer un rendimiento más básico, pudiendo ejecutar un sistema operativo ligero y apps elementales (ofimática, navegación, reproducción multimedia,…), la COM tiene un rendimiento superior, en muchas ocasiones comparable al de un PC convencional o un portátil, por lo que puede ejecutar cargas de trabajo más pesadas.
- Precio: la SBC es más barata, generalmente pueden costar unas decenas de euros, mientras que la COM es más cara debido a que integra componentes de mayor rendimiento, por lo que pueden costar cientos de euros en algunos casos.
- Modularidad: separar el diseño de la placa base (carrier board) y el módulo COM hace que los conceptos de diseño sean más modulares, por lo que se podría sustituir el módulo COM en caso de que falle o se podría sustituir por otro de mayor rendimiento o más actualizado si se quiere. Esto no es así en la SBC, ya que si quieres una ampliación necesitarás comprar otra nueva.
- Personalización: una SBC suele tener un sistema E/S más limitado, con menos puertos. La placa base que acompaña a la COM puede tener mayor cantidad de puertos, para expandir las capacidades y conectar multitud de periféricos diferentes.
- Dimensiones: aunque el módulo COM suele ser pequeño, las carrier boards no lo son tanto, teniendo un tamaño bastante más grande que una SBC. Por tanto, la SBC puede ser útil para proyectos donde el tamaño importa, y donde una placa base mayor resulte problemática.
Otros conceptos parecidos
Además de la SBC y COM, también existen otros conceptos similares que deberías conocer, para no confundirlos:
¿Qué es un SIP?
Un System-in-a-Package (SiP) es un tipo de empaquetado que integra múltiples circuitos integrados en el mismo empaque, donde están conectados internamente. Los componentes como la memoria DRAM, la memoria flash, los procesadores y otros elementos básicos a menudo se encuentran dentro del SiP, lo que los convierte en sistemas bastante reducidos.
El atractivo de un SiP es que puede compactar un sistema complejo en un paquete muy simple, lo que facilita su integración en sistemas donde el tamaño importa o para una mayor facilidad de integración en otros sistemas más grandes. Sin embargo, no pueden funcionar por sí solos, ya que necesitarán de una PCB con los puertos de E/S necesarios.
Un ejemplo de SiP es el STMicroelectronics ST53G, que combina un microcontrolador y un amplificador de RF para la aplicación de sistemas de pago sin contacto en dispositivos pequeños, como los de IoT, wearables, etc.
En comparación con un COM y una SBC, un SiP ofrece una mayor integración de componentes en un solo paquete, lo que puede resultar en un tamaño más pequeño y una mayor eficiencia. Sin embargo, a diferencia de un COM o una SBC, un SiP puede ser más difícil de personalizar o actualizar, ya que todos sus componentes están integrados en un solo paquete, así como su rendimiento suele ser inferior.
¿Qué es un SOM?
Un System-on-Module (SoM) es una placa electrónica que combina componentes esenciales, como un System-on-Chip (SoC), almacenamiento, antenas, dispositivos de entrada/salida, entre otros. Básicamente es un ordenador completo, con E/S, pero en un tamaño muy reducido, para ser integrado en distintos dispositivos, desde robots, hasta elementos equipos domésticos, pasando por otros industriales o embebidos.
Algunos fabricantes que han estado usando estos SoM para sus productos van desde las extintas DEC y Sun Microsystems, hasta Motorola, IBM, Xerox, etc.
¿Qué es un MCU?
Un microcontrolador (MCU o MicroController Unit) es un pequeño circuito integrado que contiene básicamente un ordenador en su interior. Mientras la CPU es solo la unidad de procesamiento y necesita de buses, E/S y memoria, el MCU lo tiene todo dentro del mismo chip. Esto significa que va más allá de una CPU, ya que incluye una CPU, memoria y también E/S. Los MCU son el cerebro de muchos dispositivos que usamos en nuestra vida diaria, desde los que tienes en casa, hasta tus vehículos, pasando por máquinas industriales. Sus aplicaciones pueden ser muy diversas, desde controlar temperaturas u otros parámetros a través de sensores, generar algún tipo de salida según el estado de las entradas para realizar acciones, etc. Un ejemplo que conocerás muy de cerca es la placa Arduino, que incluye una MCU.
¿Qué es un SoC?
Por otro lado, un System-on-a-Chip (SoC) es un circuito integrado que integra en un solo chip diferentes componentes de un sistema informático, y que suele ir más allá de los elementos de un MCU, además de estar pensado para tener un mayor rendimiento por lo general, ya que las MCUs se destinan a proyectos más limitados, mientras que los SoCs pueden ser el corazón de ordenadores o dispositivos móviles potentes.
Estos componentes suelen incluir unidades de procesamiento (CPU, GPU, DSP, NPU,…), memoria, controladores de periféricos, interfaces de comunicación y otros elementos necesarios para el funcionamiento de un sistema completo. Algunos ejemplos de SoC pueden ir desde el Broadcom que usa Raspberry Pi, hasta los Samsung Exynos, Qualcomm Snapdragon, y Mediatek Helios/Dimensity para dispositivos móviles, pasando por otros mucho más potentes como los de AMD para videoconsolas, los M-Series de Apple, etc.
Las diferencias entre un MCU y un SoC radican principalmente en su complejidad y en los componentes que integran, aunque, nuevamente, como ocurre con todos estos conceptos, puede ser algo confuso, y en ocasiones es difícil distinguir.
También pueden existir otras formas de integrar un ordenador completo como PoP (Package on Package), MCM (Multi-Chip Module) o chiplets, mediante empaquetado 3D, SOW (System on Wafer), mediante un FPGA, etc. Sin embargo, los más usuales en proyectos de electrónica son los anteriores.