Part 1 焦點回顧：模組化運算核心
工業運算演進歷程
在Part 1 COM Express 介紹中，我們從工業電腦的演進脈絡出發，說明模組化運算架構為何逐漸成為智慧製造、Edge AI、醫療影像、智慧交通、國防系統、網通設備與 IoT 閘道器等應用的重要基礎。隨著工業現場導入更多感測器、更大量資料擷取、更複雜的即時分析與更嚴格的可靠性要求，運算平台已不只是後端控制或資料記錄設備，而是支撐現場智慧化、設備聯網與即時決策的核心。
傳統系統設計的瓶頸與挑戰
傳統主機板或全客製化單板雖然具備應用價值，但在產品生命週期、升級效率、長期維護與供應鏈管理上，往往會帶來較高壓力。當處理器世代更新、AI 算力需求提升，或 I/O 與通訊介面改變時，若每次都必須重新設計完整主機板，不僅會拉長開發時程，也會提高驗證成本與平台轉換風險。
COM Express 的戰略價值
COM Express 的關鍵價值，正在於將核心運算功能集中於標準化 Computer-on-Module，並透過客製化 Carrier Board 連接不同應用所需的 I/O、電源、機構與外部裝置。這種「運算核心標準化、應用介面客製化」的架構，使設備製造商能在既有系統機構與載板設計基礎上，依需求升級不同世代的處理器模組，兼顧開發效率、設計彈性與長期可維護性。
因此，COM Express 不只是小型化硬體規格，而是一種支援長期產品策略的平台化設計模式。它能協助工業客戶在效能、功耗、尺寸、I/O、可靠性、升級週期與供貨穩定之間取得平衡，並為下一階段的技術規格、模組類型與實際應用場景奠定基礎。
COM Express 技術規格、系統架構與多元應用場景全覽
在工業電腦產業中，產品設計往往面臨兩個看似矛盾的需求：一方面，終端應用希望快速導入最新處理器、記憶體、顯示、網路與高速 I/O 技術；另一方面，工業設備又必須維持長生命週期、穩定供貨、易於維護與可延伸設計。相較於消費性電子產品追求短週期更新，工業自動化、醫療設備、交通運輸、半導體設備、機器視覺、通訊設備與國防航太等應用，通常要求系統能穩定運行多年，並在有限空間、嚴苛環境與特定認證條件下保持可靠運作。
COM Express 尺寸規格：Compact、Basic、Mini、Extended
COM Express 定義多種模組尺寸，以對應不同的系統空間、功耗設計與效能需求。一般而言，模組尺寸越小，越適合低功耗、空間受限與嵌入式終端設備；模組尺寸越大，則能容納更高階處理器、更完整的記憶體配置與更高的散熱設計空間。
COM Express 模組尺寸規格對照：
Mini: 84 × 55 mm
主要定位
超小型、低功耗嵌入式平台
設計重點
強調小尺寸、低功耗、簡化 I/O
適合應用
可攜式設備、小型閘道器、輕量型控制器、物聯網終端
Compact: 95 × 95 mm
主要定位
平衡效能、尺寸與擴充性
設計重點
適合中階處理器與多樣化 I/O
適合應用
工業控制器、HMI、機器視覺、邊緣閘道器
Basic: 125 × 95 mm
主要定位
高效能與高擴充主流平台
設計重點
支援較高功耗處理器、
更多記憶體與高速 I/O
適合應用
AOI（自動光學檢測）、醫療影像、交通系統、半導體設備、邊緣運算
Extended: 155 × 110 mm
主要定位
高階效能與更大散熱空間
設計重點
適合高 TDP、高速擴充與強化散熱設計
適合應用
高階影像處理、工業伺服器、特殊高效能設備
Mini 尺寸規格：超小型邊緣運算方案
Mini 尺寸主要服務空間受限的低功耗應用，例如小型嵌入式控制器、輕量級 IoT 閘道器或特定低功耗終端設備。此類系統通常不追求極高的 PCIe 擴充能力，而是重視低功耗、穩定運行與小型化整合。
Compact 尺寸規格：效能與擴充的黃金平衡
Compact 尺寸則是許多工業嵌入式系統常見的折衷選擇。它比 Mini 提供更充裕的 PCB 空間，可支援較完整的高速訊號配置、記憶體設計與散熱條件，同時仍可維持相對精簡的系統體積。對於 HMI、工業閘道器、一般機器視覺、設備控制器與中階邊緣運算平台而言，Compact 通常具有良好的設計彈性。
Basic 尺寸規格：主流高效能運算基石
Basic 尺寸是高效能 COM Express 設計中非常重要的主流選項。由於面積較大，可容納較高效能處理器、更多記憶體與更完整的高速介面，適合需要高運算效能、高資料吞吐量或多 I/O 整合的設備。例如 AOI 自動光學檢測、半導體設備、醫療影像系統、智慧交通控制器與高階 Edge AI 系統，通常需要在運算能力、影像處理、資料傳輸與長期穩定性之間取得平衡，Basic 尺寸能提供較完整的設計基礎。
Extended 尺寸規格：高階客製化專用架構
Extended 尺寸則面向更高階的特殊應用。此類應用可能需要更大的散熱面積、更複雜的高速訊號設計，或搭配更高階處理器與系統擴充。雖然在一般工業應用中不如 Compact 與 Basic 普遍，但在高效能影像處理、通訊設備、軍工或特殊工業伺服器架構中仍具價值。
COM Express Type 分類：Type 6、Type 7、Type 10
除了尺寸之外，COM Express 另一個重要分類是 Type。Type 定義的是模組連接器上的訊號配置，也就是模組可提供哪些 I/O 與系統功能。對系統設計者來說，選擇 Type 的意義是決定整個載板的訊號配置、擴充方向與產品定位。目前工業應用中最常見的是 Type 6、Type 7 與 Type 10。
COM Express 訊號類型規格：
Type 6
常見尺寸
Compact / Basic
技術定位
通用型高整合工業平台
主要特色
支援顯示輸出、PCIe、USB、SATA、Ethernet，適合多數嵌入式應用
適合應用
工業自動化、人機介面、機器視覺、醫療設備、交通系統、Edge AI
Type 7
常見尺寸
Basic
技術定位
高速網路與邊緣伺服器平台
主要特色
強化 Ethernet 與 PCIe，通常不以顯示輸出為核心
適合應用
網路安全設備、SDN、邊緣伺服器、通訊基礎建設、資料擷取
Type 10
常見尺寸
Mini
技術定位
小型低功耗平台
主要特色
尺寸小、功耗低、I/O 精簡
適合應用
物聯網終端、小型閘道器、低功耗控制器、可攜式嵌入式設備
Type 6 規格架構：通用型高整合嵌入式介面
Type 6 是目前最具通用性的 COM Express 介面類型。它適合需要顯示輸出、通用 I/O、高速儲存與 PCIe 擴充的工業應用。例如在機器視覺系統中，Type 6 模組可透過 PCIe 擴充影像擷取卡、AI 加速卡或運動控制卡，同時透過 DisplayPort、HDMI®、LVDS/eDP 等介面提供操作畫面。在自動化設備中，它也能整合 USB、SATA、Ethernet、COM、DIO 等常見工業 I/O，形成穩定的控制與資料處理核心。
Type 7 規格架構：高吞吐量邊緣伺服器介面
Type 7 的設計邏輯與 Type 6 不同。它主要面向高資料吞吐、高速網路與邊緣伺服器應用，因此較不強調顯示輸出，而是將資源配置在更多 PCIe 與高速 Ethernet 連接能力上。隨著工業現場的資料量快速增加，例如多路影像串流、感測器資料集中、5G 邊緣通訊、資安閘道器與軟體定義網路，Type 7 可提供更接近伺服器等級的模組化架構。
Type 10 規格架構：精巧型低功耗嵌入式介面
Type 10 則適合低功耗與小型化市場。對於空間有限、功耗敏感、運算負載較輕的終端設備，Type 10 可提供足夠的嵌入式運算能力，同時降低系統尺寸與散熱壓力。它通常不會被用於高階 AI 或大量影像處理，但在 IoT、資料收集、輕量控制與小型人機介面中具有實用價值。
架構評估：COM Express 與 COM-HPC、Qseven、SMARC 及 SBC 的技術抉擇
各類嵌入式運算平台技術規格對照：
COM Express
架構
模組 + 載板
效能定位
中高階嵌入式運算
客製化彈性
高
典型優勢
成熟標準、長生命週期、x86 生態完整、I/O 彈性高
適合應用
工業自動化、醫療、交通、機器視覺、Edge AI
COM-HPC
架構
高效能模組 + 載板
效能定位
高階邊緣伺服器 / HPC
客製化彈性
高
典型優勢
更高頻寬、更高功耗支援、伺服器級擴充
適合應用
高階 AI、邊緣伺服器、5G、通訊、資料密集型應用
Qseven
架構
低功耗模組 + 載板
效能定位
低功耗嵌入式
客製化彈性
中
典型優勢
小型化、低功耗、成本導向
適合應用
物聯網、輕量型控制器、低功耗設備
SMARC
架構
低功耗模組 + 載板
效能定位
Arm/x86 低功耗平台
客製化彈性
中高
典型優勢
適合多媒體、低功耗、Arm 生態
適合應用
物聯網、多媒體終端、智慧裝置、低功耗邊緣設備
SBC
架構
單板整合
效能定位
依板型而定
客製化彈性
較低
典型優勢
開發快速、整合簡單、無需載板設計
適合應用
標準工業電腦、控制器、人機介面、一般嵌入式系統
COM-HPC 規格架構：次世代高效能運算平台
COM-HPC 可視為面向更高效能與更高頻寬需求的新一代 COM 標準，特別適合高階邊緣伺服器、AI、高速網路與資料中心邊緣節點。與 COM Express 相比，COM-HPC 可支援更多高速訊號、更高功耗與更大的資料頻寬，但系統設計複雜度、成本與載板開發門檻也相對提高。因此，當應用需要伺服器等級效能或更高 PCIe/Ethernet 頻寬時，COM-HPC 是更合適的選項；但若應用重視成熟度、工業部署經驗、供應鏈穩定與廣泛生態系，COM Express 仍是非常穩健的選擇。
Qseven 與 SMARC 規格架構：低功耗精巧型解決方案
Qseven 與 SMARC 則通常定位在低功耗、小型化與 Arm/x86 嵌入式應用。Qseven 是較早期的低功耗模組標準，適合簡化 I/O、低成本與低功耗設計。SMARC 則相對更適合現代低功耗多媒體與 IoT 應用，常見於 Arm 架構處理器，也支援部分 x86 方案。相較之下，COM Express 在高效能 x86、PCIe 擴充、工業長生命週期與高階嵌入式應用方面更具優勢。
SBC 規格架構：高整合型快速開發單板電腦
SBC（Single Board Computer）則是另一種設計邏輯。SBC 將 CPU、記憶體、I/O 與連接器整合在單一主板上，不需要另外設計載板，因此開發速度快、系統架構簡單，適合標準化需求較高或客製化程度較低的應用。然而，SBC 的限制在於當處理器更新或 I/O 需求改變時，通常需要更換整片主板，機構、散熱與認證設計也可能受到影響。COM Express 則更適合需要長期產品平台規劃、載板客製化與可升級運算核心的設備製造商。
從產品策略角度來看，COM Express 的核心價值在於平衡。它不像 SBC 那樣完全固定，也不像 COM-HPC 那樣偏向高階與高成本，更不像 Qseven 或 SMARC 那樣主要聚焦低功耗市場。COM Express 位於成熟度、效能、擴充性與客製化彈性的中高階交會點，因此非常適合工業設備長期延續的平台化產品線。
COM Express 在工業應用的核心價值
COM Express 的價值，可以從產品開發、系統升級、供應鏈管理與市場競爭力四個面向理解。
加速產品開發上市
在產品開發上，COM Express 可大幅降低核心運算設計的複雜度。核心運算模組由專業 IPC 供應商提供，客戶可將開發重點放在載板、I/O、機構、軟體與終端應用整合上。這不只縮短開發週期，也能降低專案風險。
無縫升級與架構延續
在系統升級上，COM Express 能讓產品平台具備更長的延續性。當設備需要從前一代處理器升級到新一代 CPU、GPU 或 NPU 平台時，只要載板設計與電源、散熱、訊號相容性經過妥善規劃，系統即可透過更換模組完成升級。這對醫療、交通、半導體設備與工業自動化客戶特別重要，因為這些產業通常不希望因為處理器世代更新而重新設計整台設備。
延長產品生命週期
在供應鏈管理上，COM Express 有助於降低長期維護壓力。工業設備的生命週期往往長達五年、七年甚至十年以上， COM Express 可透過標準化模組與載板架構，提供更具彈性的替代與升級路徑。
強化 AI 創新與敏捷度
在市場競爭力上，COM Express 能協助客戶更快回應新興需求。隨著 AI、機器視覺、資料擷取、邊緣分析與智慧控制成為工業設備差異化的重要因素，系統平台必須具備更高的擴充彈性。
瑞傳科技 COM Express 產品系列
Portwell 長期投入工業電腦與嵌入式運算平台，COM Express 產品線完整涵蓋 Type 6、Type 7 與 Type 10 等不同定位，並支援從低功耗 Intel Atom® 到高效能 Intel®Core™、Intel®Core™ Ultra 與 Intel®Xeon D 等平台。這使 Portwell 能協助客戶依據實際應用需求，在效能、功耗、尺寸、I/O、網路、AI 運算與長期供貨之間取得合適平衡。
Type 10 規格架構：超小型低功耗嵌入式解決方案
在 Type 10 產品方面，PCOM-BA03 採用 Intel Atom® 平台，具備低功耗、小尺寸與高整合特性，適合 IoT 閘道器、小型控制器、智慧感測設備與空間受限的嵌入式應用。
Type 6 規格架構：通用型高效能嵌入式模組
在 Type 6 產品線中，提供從入門到高效能的完整選擇。PCOM-B646 用 Intel Atom® x7000E/RE 系列處理器，適合工業控制器、HMI 與 IoT 閘道器等低功耗應用。PCOM-B657、PCOM-B658 與 PCOM-B659 則採用 Intel®Core™ 處理器平台，可滿足工業自動化、機器視覺、智慧交通與邊緣運算等中高階應用需求。
Intel®Core™ Ultra 規格架構：賦能次世代 Edge AI 邊緣算力
隨著 AI 與邊緣運算需求快速成長，推出 Intel®Core™ Ultra 平台產品，包括 PCOM-B65B 與 PCOM-B65A。這些模組整合 CPU、GPU 與 NPU 異構運算架構，可支援即時 AI 推論、影像分析、智慧監控與工業 AI 應用，協助客戶建構新一代 Edge AI 系統。
Type 7 規格架構：高吞吐量邊緣伺服器平台
在 Type 7 產品方面，提供 PCOM-B701、PCOM-B706 與 PCOM-B707 等高效能模組，具備 PCIe 通道、高速 Ethernet 與伺服器級運算能力，適合網路安全設備、SD-WAN、5G 基礎建設、邊緣伺服器與高資料吞吐量應用。
| 產品 | 圖片 | 類型 | 尺寸規格 | 尺寸 | 處理器平台 | 主要特色 | 適合應用 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PCOM-BA03 |  |
Type 10 | Mini | 84 × 55 mm | Intel Atom® | 小尺寸、低功耗、高整合設計 | 物聯網終端、智慧感測器、小型控制器 |
| PCOM-B646 |  |
Type 6 | Compact | 95 × 95 mm | Intel Atom® | 工業級低功耗平台、長期供貨 | 工業閘道器、HMI、設備控制 |
| PCOM-B659 |  |
Type 6 | Compact | 95 × 95 mm | Intel®Core™ | DDR5、PCIe Gen4、高速連線能力 | 工業自動化、智慧交通、邊緣運算 |
| PCOM-B65B |  |
Type 6 | Compact | 95 × 95 mm | Intel®Core™ Ultra | CPU、GPU 與 NPU 異構運算 | 邊緣 AI、智慧製造、影像分析 |
| PCOM-B65C |  |
Type 6 | Compact | 95 × 95 mm | AMD Ryzen | 高效能運算 | 機器視覺、智慧監控、IoT |
| PCOM-B657 |  |
Type 6 | Basic | 125 × 95 mm | Intel®Core™ | 平衡效能與功耗、豐富 I/O | 工業控制、智慧製造、邊緣 AI |
| PCOM-B658 |  |
Type 6 | Basic | 125 × 95 mm | Intel®Core™ | 支援高速 PCIe 與 DDR5 | 機器視覺、AOI、醫療設備 |
| PCOM-B65A |  |
Type 6 | Basic | 125 × 95 mm | Intel®Core™ Ultra | 新世代 AI 運算平台、DDR5、PCIe Gen4 | AOI、醫療影像、智慧交通 |
| PCOM-B701 |  |
Type 7 | Basic | 125 × 95 mm | Intel Atom® | 高速網路、高擴充能力 | 網路安全、SD-WAN、通訊設備 |
| PCOM-B706 |  |
Type 7 | Basic | 125 × 95 mm | AMD Ryzen | 多核心運算、高頻寬 I/O | 邊緣伺服器、資料擷取、5G 應用 |
| PCOM-B707 |  |
Type 7 | Basic | 125 × 95 mm | Intel®Xeon D | 伺服器級效能與網路能力 | 電信設備、網通設備、邊緣伺服器 |
PCOM-BA03
類型
Type 10
規格
Mini
尺寸
84 x 55 mm
處理器
Intel Atom®
主要特色
小尺寸、低功耗、高整合設計
適合應用
物聯網終端、智慧感測器、小型控制器
PCOM-B646
類型
Type 6
規格
Compat
尺寸
95 x 95 mm
處理器
Intel Atom®
主要特色
工業級低功耗平台、長期供貨
適合應用
工業閘道器、HMI、設備控制
PCOM-B659
類型
Type 6
規格
Compact
尺寸
95 x 95 mm
處理器
Intel®Core™
主要特色
DDR5、PCIe Gen4、高速連線能力
適合應用
工業自動化、智慧交通、邊緣運算
PCOM-B65B
類型
Type 6
規格
Compact
尺寸
95 x 95 mm
處理器
Intel®Core™ Ultra
主要特色
CPU + GPU + NPU 異構運算
適合應用
邊緣 AI、智慧製造、影像分析
PCOM-B657
類型
Type 6
規格
Basic
尺寸
125 x 95 mm
處理器
Intel®Core™
主要特色
平衡效能與功耗、豐富 I/O
適合應用
工業控制、智慧製造、邊緣 AI
PCOM-B658
類型
Type 6
規格
Basic
尺寸
125 x 95 mm
處理器
Intel®Core™
主要特色
高速 PCIe 與 DDR5 支援
適合應用
機器視覺、AOI、醫療設備
PCOM-B65A
類型
Type 6
規格
Basic
尺寸
125 x 95 mm
處理器
Intel®Core™ Ultra
主要特色
新世代 AI 運算平台、DDR5、PCIe Gen4
適合應用
AOI、醫療影像、智慧交通
PCOM-B701
類型
Type 7
規格
Basic
尺寸
125 x 95 mm
處理器
Intel Atom®
主要特色
高速網路、高擴充能力
適合應用
網路安全、SD-WAN、通訊設備
PCOM-B706
類型
Type 7
規格
Basic
尺寸
125 x 95 mm
處理器
AMD Ryzen
主要特色
高效能運算、高頻寬 I/O
適合應用
邊緣伺服器、資料擷取、5G 應用
PCOM-B707
類型
Type 7
規格
Basic
尺寸
125 x 95 mm
處理器
Intel®Xeon D
主要特色
伺服器級效能與網路能力
適合應用
電信設備、網通設備、Edge Server
Portwell COM Express 產品的優勢不僅來自於硬體規格，更來自於完整的設計服務能力。從載板設計、BIOS 客製化、散熱規劃、系統驗證到長期供貨管理，Portwell 能協助客戶建立穩定且可持續升級的產品平台。對於需要長生命週期與高度客製化的工業設備製造商而言，Portwell 的 COM Express 解決方案能有效降低開發風險、縮短上市時間，並提升產品競爭力。
COM Express 跨領域多元應用場景
醫療設備與醫療影像
醫療設備對可靠性、穩定性與產品生命週期有極高要求。COM Express 模組化架構可協助醫療設備製造商快速整合高解析度影像處理、多螢幕顯示、AI 輔助診斷與資料儲存功能。應用範圍包括超音波設備、內視鏡系統、醫療影像工作站、病患監測設備與智慧診斷平台。透過模組升級方式，醫療設備可在維持既有認證與機構設計的前提下提升運算效能。
國防與軍工應用
國防與軍工設備通常部署於高震動、高溫差、高濕度與嚴苛電磁環境中，因此對系統可靠性與長期供貨能力要求極高。COM Express 可應用於戰術指揮系統、雷達控制設備、無人載具、軍用通訊設備與邊境監控系統。透過客製化載板設計，可整合軍規通訊介面、GPS、加密模組與特殊感測器，滿足國防應用需求。
網路通訊與資安設備
隨著 5G、SD-WAN、網路安全與邊緣資料中心快速發展，網通設備需要更高的資料吞吐量與網路處理能力。COM Express Type 7 模組具備大量 PCIe 通道與高速 Ethernet 支援，可應用於防火牆、UTM、SDN、電信設備、網路交換器與邊緣伺服器。模組化架構也讓設備製造商能快速導入新一代處理器平台，提升產品競爭力。
智慧交通與鐵道系統
交通與鐵道設備需要長時間穩定運作，並具備抗震動、抗干擾與寬溫運作能力。COM Express 可作為車載電腦、乘客資訊系統（PIS）、智慧號誌控制器、交通監控系統與車隊管理平台的核心運算模組。透過客製化載板，可整合 GPS、CAN Bus、PoE、LTE/5G 與多網路介面，滿足智慧交通應用需求。
邊緣 AI 與智慧分析
AI 技術正快速導入工業與商業應用場域。新一代 COM Express 模組搭載 Intel®Core™ Ultra 平台，可利用 CPU、GPU 與 NPU 執行即時 AI 推論。應用包括智慧監控、異常偵測、影像辨識、智慧零售、預測性維護與工業 AI 分析。透過模組化設計，系統可依據 AI 模型需求快速升級運算能力。
工業自動化與工業控制
工業自動化設備需要長時間穩定運作，並整合大量感測器、PLC、運動控制與人機介面系統。COM Express 可透過客製化載板整合 EtherCAT、CAN Bus、RS-232/422/485、DIO 與工業網路介面，形成高度客製化的控制平台。其模組化架構也有助於設備製造商建立共用平台，降低產品維護與升級成本。
智慧交通基礎建設
除了車載與鐵道系統外，COM Express 亦廣泛應用於智慧城市與交通基礎建設，例如智慧停車管理、電子收費系統、道路監控、交通流量分析與智慧路側設備（RSU）。透過高效能運算與 AI 分析能力，可協助城市管理單位提升交通效率與公共安全。
IoT 與智慧物聯網
IoT 應用涵蓋智慧工廠、智慧建築、能源管理、環境監測與遠端設備管理等領域。COM Express 可作為 IoT Gateway 或 Edge Gateway 的核心運算平台，負責資料蒐集、協定轉換、邊緣分析與雲端連接。透過標準化模組與客製化載板設計，設備製造商可快速打造符合不同產業需求的 IoT 解決方案。
Part 2 總結：建立長效可擴充的工業運算平台
COM Express 透過模組與載板分離的設計，使客戶能在維持既有機構、I/O 與認證設計的同時，逐步升級處理器、記憶體、高速介面與 AI 運算能力。相較於 SBC，它提供更高的客製化與升級彈性；相較於 COM-HPC，它具備更成熟的工業部署基礎與更廣泛的應用適配性；相較於 Qseven 與 SMARC，它更適合中高階 x86 工業運算與高擴充需求。
對 Portwell 而言，COM Express 是協助客戶建立長期嵌入式運算平台的重要基礎。透過涵蓋 Type 6、Type 7 與 Type 10 的完整產品組合，支援從低功耗嵌入式控制到高效能邊緣 AI、從通用工業自動化到伺服器級網路應用的多元需求。