嵌入式系统设备的主要特点是高可靠性，形态多样，使用环境复杂，因此对于核心控制部件的方案选取就需要结合实际应用充分考虑其物理可靠性。ARM和X86平台相比具备天然的低功耗特性，可以采用无散热或被动散热方案，同时支持WinCE等嵌入式操作系统，使得可靠性方面会大大提高，因此本文着重讨论基于ARM的嵌入式系统。
嵌入式系统是一种高度集成和定制化的计算平台，其核心在于提供特定功能并适应多样化的工作环境。在设计嵌入式系统时，物理接口的可靠性至关重要，因为它直接影响到系统的稳定性和寿命。ARM架构的计算机模块因其低功耗特性，以及对WinCE等嵌入式操作系统的良好支持，成为在嵌入式领域中的热门选择，与X86平台相比，它们更适合在复杂环境中部署。
在接口设计方面，主要有以下几种常见形式：
1. **板到板插针连接**，如PC104标准，其特点是连接稳固，成本低，但尺寸大，频繁插拔可能导致损坏，不适用于高速信号传输。
2. **板到板专用连接器**，如PICMG Com Express，稳定性好，但成本较高，多次插拔可能损坏。
3. **金手指**，如SODIMM或MXM连接器，插拔便捷，通用性强，成本相对较低，但需要额外固定措施应对振动环境，且生产工艺要求高。
4. **焊接**，直接将模块焊接到主板上，减少尺寸，降低成本，但工艺要求高，故障率可能增加，且不利于测试和维修。
在这些接口形式中，金手指方案因为其成本效益和相对易于规避的缺点而受到青睐。为了提高接触可靠性，金手指通常会进行镀金处理，电镀金优于化学沉金，因为其镀层更硬，但成本更高。此外，对于振动环境，可以采取螺丝固定或特殊固定卡子来增强稳定性，如Toradex的Colibri Fastener配件，后者虽然成本略高，但能提供更好的固定效果。
实际应用中，如Toradex PXA310 ARM核心计算模块，配合Colibri Fastener V1.0进行了严格的震动冲击测试，符合ISO 16750-3、EN 60068-2-64、EN 60068-2-6和IEC 60068-2-72等国际标准，证明了其在振动和冲击环境下的可靠性。
因此，基于ARM的计算机模块，特别是采用金手指连接方案的，能够在保证成本效益的同时提供高可靠性，这在汽车、数控设备等领域的嵌入式系统中得到了广泛应用，例如在奔驰、特斯拉、阿斯顿马丁等品牌的车载系统中。这种模块化设计不仅简化了设计和生产流程，而且通过实验证明了其在苛刻环境中的出色表现。选择正确的接口设计和高质量的ARM核心模块对于构建可靠的嵌入式系统至关重要。
