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第 3 世代インテル ® Core™ i7/Celeron® プロセッサ搭載の組込みコンピュータ AR4400 モデル 100H/200HEmbedded Computer AR4400 Model 100H/200H with a Third-generation Intel® Core™ i7/Celeron® Processor

青木　弘 *Hiroshi Aoki

毛塚　治 *Osamu Kezuka

西　信之 *Nobuyuki Nishi

石渡靖雄 *Yasuo Ishiwata

* エンベデッドプロダクト事業部　第三技術部

エンベデッドコンピュータ AR4000 シリーズは，コンパクトな筐体でありながら高い拡張性を実現した組込み

用コンピュータである．半導体製造／試験装置，医療機器，工作機械，計測機器，通信機器などの幅広い分野への

適用が可能である．

The embedded computer AR4400 series achieves high scalability even with a compact

chassis. The AR4400 series can be used in a wide range of fields such as semiconductor

production/test equipment, medical equipment, machine tools, measurement equipment, and

communication equipment.

1 まえがき

組込みコンピュータ（Embedded PC）は，産業，業務，

インフラ分野において，お客様装置やシステム向けに機

能，性能，装置サイズなどを用途に合わせてカスタマイ

ズし，組み込んで動作させるコンピュータである．通常

の PC とは異なり，信頼性や長期供給などが求められる．

PFU はこれまでに組込み用途向けコンピュータの標

準製品として高性能と拡張性を特長とした AR8000 シ

リーズ，省スペースと省電力を特長とした AR2000 シ

リーズを展開してきた参１）．

2 開発の狙い

半導体製造，試験装置，工作機械，計測機器分野では，

組込みコンピュータの拡張性を持ったままでの装置サイ

ズの小型化や多岐にわたる用途に向けたカスタム要件が

重要となってきている．

そこで，この分野に向けた標準製品として AR4400

（以降，本製品）を新規に開発することにした．

また，開発にあたっては，最小限の開発で効率よく

カスタム要件に対応できるような仕組みとすることにし

た．

3 製品の概要と特長

3.1 製品概要AR4400 シリーズは第 3 世代インテル注１）Core注１）

i7/Celeron注１）プロセッサを搭載し，コンパクトな

筐体でありながら高い拡張性を実現した組込み用コン

ピュータである．

幅広い分野で利用していただくため，I/O や拡張ス

ロット，ストレージ（HDD 又は CFast）の搭載バリエー

ションを持たせるとともに，RAID カードや，一定時間

以上の停電時にOSの正常シャットダウンが可能なバッ

テリを搭載できるようにして，装置の信頼性を向上させ

ている．

注１） インテル，インテル Core，Celeron は，米国およびその他の国における Intel Corporation の商標である．

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第3世代インテル ®Core™i7/Celeron®プロセッサ搭載の組込みコンピュータAR4400モデル100H/200H

図 - １に AR4400 モデル 100H の外観，表 - １に

AR4400 モデル 100H/200H の仕様概要を示す．

3.2 特長本製品の特長について以下に示す．

（１） 先進的な性能

本製品は，第 3 世代インテル Core プロセッサの

Ivy Bridge を搭載した COM Express注２） Type6 準

拠のシステム オン モジュール（以降，SOM）である

AM120 モデル 210H を採用している参２）．

各種用途に対応できるよう，高性能なCore i7（クアッ

ドコア），Celeron（デュアルコア）搭載モデルを準備

している．

また，高速な DDR3-1600 メモリを採用し，最大

8GB 搭載可能である．

（２） コンパクトで高い拡張性

モ デ ル 100H は，組 込 み に 適 し た 262mm ×

250mm×148mm のコンパクトな筐体でありながら，

PCI/PCI Express 3 スロットを装備し，高い拡張性

を実現している．

（３） 高い信頼性

ECC メモリ対応のモデルを提供し，高い信頼性を要

求されるアプリケーションにも対応している．

RAID 搭載モデルでは，RAID1 構成における HDD

のホットスワップをサポートし，万一の HDD 故障時に

も継続して運用可能である．

また，モデル 200H では内蔵バッテリによる電源の

バックアップを実現し，瞬断に強く，停電時でも OS

の正常終了を実施できる．

（４） 選択可能な豊富な機能

拡張スロットは，PCI 1 スロットと PCI Express 2

スロット，又は PCI Express 3 スロットの 2 種類か

ら選択できる．ストレージデバイスは，HDD，SSD，

RAID の中から選択でき，加えて CFast も搭載可能で

ある．

また，LAN 及びシリアルインターフェースを 4 ポー

トまで搭載可能とし，幅広い用途に適用できるようにし

ている．

注２） COM Expressは，PICMGが制定した次世代COM（Computer On Module）の標準規格で，PCI Express やシリアル ATA等の高速インターフェースに対応している．PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group）は，高性能テレコミュニケーションと産業コンピュータの利用促進のために，オープンな標準規格を開発している団体である．

（５） 柔軟な設置環境

本製品は装置の縦置き／横置きに対応し，設置の自由

度を高めている．また，スイッチや USB コネクタを装

置前面に配置し操作性の高さも実現している．

（６） 様々な OS に対応

本製品では，プレインストール可能なオプションと

して Windows 7 を用意している．加えて，Linux の

動作確認を Ubuntu 14.04Desktop にて行っており，

様々な OS に対応可能である．

（７） 充実した RAS 機能

PFU製ハードウェア監視ソフトウェアEmbedWare/

SysMon により，ハードウェア（温度，電圧，ファン，

HDD）の状態監視や制御が可能である参３）．

◆図 -１　AR4400モデル100H外観◆

（Fig.1-ExternalviewoftheAR4400Model100H）

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◆表 -１　AR4400モデル100H/200H仕様概要◆

機能 内容

CPU インテルCorei7-3615QE2.3GHz（IvyBridge）

インテルCorei7-3615QE2.3GHz（IvyBridge）

インテルCeleron1020E2.2GHz（IvyBridge）

チップセット インテルHM76Express

メモリ 2/4/8GBDDR3-1600UnbufferedECCなし

2/4/8GBDDR3-1600UnbufferedECC有り

2/4/8GBDDR3-1600UnbufferedECCなし

表示制御

グラフィックコントローラ

CPU内蔵グラフィックコントローラ

アナログ最大解像度・表示色

QXGA（2,048× 1,536）：1,677万色

デジタル最大解像度・表示色

WUXGA（1,920× 1,200）:1,677万色

補助記憶装置

CFast※１ 1/2スロット（シリアルATA），2GB/4GB/8GB/16GB搭載可

右記から選択※２

HDD シリアルATA× 1

RAID シリアルATA× 2（RAID1のみ）

SSD シリアルATA× 1

インターフェース

ディスプレイ DVI-I × 1ポート

LAN 3/4（1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T）※３

シリアル 2/4（D-SUB9pin）（RS-232C）※３

USB 前面：2（USB2.0），背面：4（USB2.0）

拡張スロット

右記から選択

×8レーン（PCIExpress2.0，5.0GT/s）：1スロット，×1レーン（PCIExpress2.0，5.0GT/s）：1スロット，PCI：32bit/33MHz，5Vx1スロット※４

× 8レーン（PCIExpress2.0，5.0GT/s）：1スロット，×4レーン（PCIExpress2.0，5.0GT/s）：2スロット※４

EMC規格対応 VCCIClassA，FCCClassA

海外安全規格対応 UL60950-1/CSA60950-1NRTL/C

RAS機能 専用ソフトウェアEmbedWare/SysMon® による状態表示，異常通知機能：CPU温度監視，ファン回転数監視，電圧監視，HDD/SSD監視（S.M.A.R.T. ステータス），

S.M.A.R.T. アトリビュートの取得※５，RAID監視，USBストレージデバイス着脱監視，ウォッチドッグタイマ機能，パフォーマンス情報表示（CPU，メモリ，ディスク，ネットワーク）

供給電源 AC入力端子（100V～ 240V）

バッテリ 容量2500mAhのバッテリを搭載（モデル200Hのみ）

最大消費電力 160W

動作周囲温度 5～40℃

対応OS Windows®※６7ProfessionalSP132bit 版 /64bit 版，WindowsEmbeddedStandard7SP132bit 版 /64bit 版，

Ubuntu14.04Desktop32bit 版 /64bit 版

質量 6.6kg（モデル100H）9.5kg（モデル200H）

外形寸法（W×D×H）

262mm×250mm×148mm（モデル100H）突起部含まず262mm×250mm×188mm（モデル200H）UPS部の突起部含む

環境対応 RoHS指令対応

※１ 内蔵1スロット．前面から媒体を交換可能な位置に1スロット追加可能．※２ HDD，RAID，SSDのどれも選択しない場合，CFast 媒体は必須．※３「LAN3 ポート，シリアル2ポート」もしくは，「LAN4 ポート，シリアル4ポート」の組合わせになる．※４ PCIExpress スロットへの供給電力は1スロットあたり10W．PCI スロットへの供給電力は1スロットあたり7.5W．※５ RAID を使用している場合，S.M.A.R.T. アトリビュートは取得不可．※６ Windowsは，米国MicrosoftCorporation の，米国，日本およびその他の国における登録商標または商標である．

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第3世代インテル ®Core™i7/Celeron®プロセッサ搭載の組込みコンピュータAR4400モデル100H/200H

4 適用技術

本製品は，常に新しい CPU を早期に提供していくた

めに，CPU やチップセットなどの主要なコンポーネン

トが小型パッケージに凝縮されている SOM を採用し

た．SOM を採用することで，CPU を変更する際に，

SOM 以外の I/O インターフェースや拡張スロット，筐

体の設計資産をそのまま流用できるようになるため，

PFU の開発効率を上げ，お客様環境での評価作業の負

担も抑えられる．

また，拡張スロットや I/O のバリエーションを増や

す方法として，SOM を搭載したキャリアボードから拡

張スロットや拡張 I/O を搭載したインターフェース部

をインターフェースボードとして分離する方式を採用し

た．この方法により，バリエーションを持たせながらも，

オプションの選択，インターフェースボードの変更によ

るカスタマイズを容易にして，幅広いお客様の要望に対

応できるようにすることを目指した．

以降に詳細を説明する．

4.1 コンパクトさと高拡張性の両立組込みコンピュータは，コンパクトさに加え高い拡張

性を求められる製品である．本製品は高い拡張性の実現

を強く意識して開発を進めた．

本製品の内部構造を図 - ２に示す．本製品は SOM

AM120 モデル 210H を採用しており，キャリアボー

ドの形状を PCI Express カードと同様なカードエッ

ジ形状とし，インターフェースボード上に並べて重ねる

構造とすることで，効率的なレイアウトを実現した．

本構造の採用により，PCI Express カードの増設

や SOM の交換を装置上面方向から容易に行えるよう

になったため，一度設置したら動かせない組込みコン

ピュータの保守作業における大きな利点となった．

また，図 - ３に示すような SOM とキャリアボードと

インターフェースボードに分離する構成にし，それぞれ

を交換することで装置の仕様を容易に変更できるように

した．CPU を変更したい場合は SOM，外部 I/O を変

更したい場合は，キャリアボード又はインターフェース

ボードを変更することにより可能である．本装置はこの

構造で多くのバリエーションを実現している．このほか

にも，電源 2 種，ハードディスク 2 種で RAID 対応，

CFast スロットの増設対応など，高い拡張性を実現し，

顧客ニーズにきめ細やかに対応している．

4.2 交換部品のメンテナンス性向上本製品では，交換部品のメンテナンス性向上にも取り

組んだ．対象部品は，装置ファン，バッテリ，ハードディ

スクである．まず，図 - ４に示すようにすべての交換部

品を装置前面に配置し，装置設置状態での交換作業を可

能にした．そのうえで，交換作業を容易にすべく，交換

◆図 -２　AR4400モデル100H内部構造◆

（Fig.2-InternalviewoftheAR4400Model100H）

◆図 -３　プリント基板構成◆

（Fig.3-Printedcircuitboardconfiguration）

インターフェースボード

キャリアボード

PCI express-card

SOM

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部品の固定方法を徹底的に見直した．まず，カバーを外

すと，交換部品がすべて着脱できる構造とした．カバー

はねじ 1 本で固定できるタイプを採用した．次に，ファ

ンは樹脂によるつめ固定，バッテリは板金の挟み込みに

よる引掛け固定，ハードディスクは活性枠を採用しプラ

グイン構造にすることで交換を容易にした．これらによ

り，メンテナンス性の向上を実現した．

4.3 AR シリーズへの展開本製品で採用した構造部品や構造方式は，ほかの AR

シリーズからの横展開や，ほかへの展開を考慮し，共通

化が可能な方式とした．今後もARシリーズとして共通

化を推進していく．

5 むすび

AR4400モデル100H/200Hは，上位機種AR8000

シリーズと下位機種 AR2000 を補間するモデルであ

り，内蔵する部品配置の最適化によりコンパクトな筐体

でありながら，高い拡張性を実現した．

今後も組込み市場のニーズに応え，ラインナップ拡大

を図るため，新製品の開発に取り組んでいく．

参考文献参１） 組込みコンピュータ ホームページ

http://www.pfu.fujitsu.com/prodes/product/ar/

参２） システム オン モジュール ホームページ

http://www.pfu.fujitsu.com/prodes/product/som/

参３） ハードウェア監視ツール（EmbedWare/SysMon：エンベウェア／シスモン）ホームページ

http://www.pfu.fujitsu.com/prodes/product/embed/◆図 -４　バッテリ，ファン，ハードディスク構成◆

（Fig.4-Battery,chassisfan,andharddisk）

バッテリ

ハードディスク

装置ファン

カバー