對新一代玩家， DFI 友通可能是個陌生的台灣品牌，不過歷經台灣 DIY PC 最輝煌時代的老玩家，應該難忘當年 DFI 友通各種獨特的主機板設計與巧思，而當年輝煌一時的 DFI 伴隨著電腦產業轉型，現在的友通仍舊持續在電腦產業耕耘，但重心早已轉至產業應用，其中就是工業單板電腦設計。此次也很難得與友通借到他們近期兩款特殊的 Femto-ITX 工業級主機板 GHF51 、 ALF51 開箱，其中 GHF51 更是當前最小型化的 AMD Ryzen 主機板。
不過要注意的是，這系列主機板並非消費級產品，僅是提供特定領域採買使用，以一般消費者難以取得，但若是產業與工業相關應用廠商，則仍可透過友通官網的連絡資訊洽詢。也因為是針對工業市場產品，兩者分別提供 10 年與 15 年的 CPU 生命週期支持。
工業應用的 Femto-ITX 與消費級樹莓派看似相似卻大不同
▲ Femto-ITX 尺寸規範酷似樹莓派
DFI 提供的兩款單板 GHF51 、 ALF51 不僅分別隸屬 AMD 與 Intel 陣營，兩者產品定位也相當不同； GHF51 為採用 AMD Ryzen 嵌入式 R1000 處理器，是當前業界最小尺寸的 Ryzen 主機板， ALF51 則是藉由無風扇設計提供 -40 度到 85 度寬溫運作的省電產品，兩者皆強調具執行 Windows 與 Linux 系統能力，且藉由 x86 指令集能夠提供廣泛軟體的支援能力。
此次兩款主機板採用的 Femto-ITX 屬於業界標準尺寸之一，採用 84 x 55mm 大小，與開發者圈相當受歡迎的 Raspberry Pi 的標準版本尺寸之 85.6 x 56.5mm 近似，不過屬於 PC 產業定義出來的 ITX 延伸規格，故並未完全與樹莓派尺寸相同，公規設計則有助在開發設備時使用統一的鎖點與預留空間。
▲採用被動散熱，因應環境需求會提供寬溫版本供選擇
雖說 Femto-ITX 主機板設計看似類似樹莓派一類的單板電腦，但由於設計目的並非為了開發者與玩家，工業控制用的單版需要強調幾個重點：寬溫環境下的持續運作可靠性、產品需具長週期持續供應與維護能力。
▲兩款主板採用 12V 的 2-Pin Termal Block ，能夠轉換各種插頭形式
此外這類工業用單版顧及配置的耐用與可靠，縱使功耗不高，電源連接介面不會採用當前單板常見的 USB 形式，而會使用結構簡單、藉由兩條電線即可轉換成各種形式的 DC12V 的 2-Pin Termal Block ，這也是考慮到工業環境若以原為兼顧資料傳輸與供電的 USB 介面較難維持在寬溫、易有潮濕的環境使用。
這兩款主機板的一個重點是採用 x86 架構，能兼具 x86 Windows 與 Linux 的系統執行能力，雖說目前 Arm 陣營受惠微軟提供 Windows 10 IoT for Arm 系統已經能夠執行 Windows ，或許在架構、省電性不遜於 x86 ，然而若要執行 x86 原生應用就會遇到無法執行或是在模擬模式下效率低落的問題。
▲ x86 架構能夠相容 Linux 、 Windows 環境
GHF51 、 ALF51 則由於原生 x86 架構的關係，既能執行標準的 x86 應用，也能執行 Linux 應用，對一些原本就採用 x86 搭配 Windows 系統之嵌入式工控電腦的客戶，亦可將原本的應用搬到這兩款更省電且兼具效能的 Femto-ITX 主機板執行，省卻因系統汰換與升級造成原本應用需要重新撰寫的轉移困難。
此外 Femto-ITX 工控用主機板與消費級產品還有一項重點差異，即是安全性 ；這兩款主機板皆採用 fTPM /韌體型 TPM 做為確保不受網路攻擊的手段與機制，並免用於公控、安控領域被駭客入侵。此外也具備用於連接各類感測器的 Digital I/O / DIO ，使其能夠與市場上的門禁、智慧家居用的感測器連接，不需再經由 USB 介面轉換。
最小 AMD Zen 架構主機板的 GHF51
▲ GHF51 採用 Ryzen Embedded R1000 系嵌入式處理器
此次開箱的 GHF51 版本為 GHF51-BN-46R13 770-GHF511-500G ，所搭載的是隸屬 AMD 嵌入式系統的 Ryzen Embedded R1305G APU ，配有 4GB DDR4 與 64 GB eMMC ，提供 2 組 microHDMI 、 1 組 USB 3.1 Gen2 、一組乙太網路，透過 12VDC 接線器方式供電，故在測試時是透過兩線轉換成公規變壓器連接口安裝。
▲乙太網路由具備寬溫的獨立晶片而非使用 CPU 整合功能
這款主機板由於是針對工業應用設計，縱使原本 Ryzen Embedded R1305G APU 整合乙太網路功能，考慮到需要工業使用環境寬溫需求，仍配置一顆支援寬溫的乙太網路控制器，藉此符合工業寬溫環境運作的可靠性。
▲ GHF51 提供兩組 HDMI 訊號輸出
GHF51 系列使用的 Ryzen Embedded R1000 系列平台由 Ryzen 3 2200U 平台延伸而來，採用雙核 Zen 架構搭配 3 核 Vega GPU ，此次測試的版本 GHF51-BN-46R13 為 0-60 度寬溫版本，不過其中 GHF51-BN-46R16 則可進一步達到 -20 度到 70 度的寬溫。此外，由於整合 Vega 架構 GPU ，故也支援影像輸出的 Fluid Motion 補幀技術，使影片播放更為流暢。
▲ GHF51 具備高 CPU 與 GPU 效能，除兩路影像輸出外亦可提供邊際 AI 運算
GHF51 除了具備兩路 HDMI ，能做為如數位看板、零售管理系統等影像相關應用，拜 Ryzen Embedded R1000 較典型單板電腦更高的運算性能，亦能夠在不需搭配其它擴充卡的前提下執行如影像分析、數據分析等 AI 應用，配合 Digital IO / DIO 介面，可搭配各種感測擴充版，做為智慧家居、門禁系統或 AIoT 物聯網中樞。
▲ GHF51 簡單測試數據
此次也進行 GHF51 簡單的性能測試與 CPU 核心發熱監測，在搭配大型被動散熱片、無風扇之下仍具相當水準的運算效能，在滿載之下的瞬間最高溫達 75.6 度，不過時脈並未因此受影響，顯見 GHF51 為嵌入式工控環境應用採用的耐候性是相當不錯的，同時效能表現以單版系統相當出色，加上 VEGA 架構 GPU 在圖形或是加速運算皆較同級競品更佳，也能執行更複雜的邊際 AI 應用。
省電、寬溫與長達 15 年產品壽命支援的 ALF51
▲ ALF51 採 Atom E3900 系列平台
至於 Intel 代表的 ALF51 雖亦為 x86 架構，但與 AMD 的 GHF51 有截然不同的應用差異定位， ALF51 採用 Intel Atom E3900 系平台，原本即是定位在無風扇、低功耗應用，更重要的是旗下有特定的處理器能夠具備優異的寬溫環境耐性，如 X5-E3930 、 X5-E3940 這兩款處理器可達 -40 度到 85 度環境，能滿足如冷凍倉儲、高溫工廠或高低緯度國家使用需求，此外 Intel 顧及工業市場需求，為此系列處理器提供達 15 年的產品壽命支援。
▲提供兩個板載 USB 3.1 Gen.1 Type-A 與兩組乙太網路
不過 Atom E3900 平台的重點就非放在節能高效能領域，而是提供省電而合宜的效能，此系列配置的 RAM 為 2GB 或 4GB ，搭配 64GB eMMC ，可提供一路的 miniDP++ 影像輸出與兩個 USB 3.1 Gen.1 Type-A ，還有兩路的 GbE 網路，額外提供一路 RS-232 。
▲ ALF51 為原生 DP 訊號，經由轉換可驅動被動模式之 DVI 與 HDMI 顯示器
ALF51 設計有兩大特色，其一是板上可提供兩組乙太網路，另一個是具備一路支援 4K 輸出的原生 DP 介面，藉由 miniDP++ 介面，除可連接到日益普及的 DisplayPort 顯示器外，若要搭配 DVI 或 HDMI 顯示器，能使輸出的影像訊號透過轉換到 DVI 或 HDMI 時可採被動式轉換器，提升設備搭配顯示器的彈性。
▲ GHF51 的測試表現
由於隸屬 Apollo Lake 的 Atom E3900 系列並非高效能導向，此次取得的 E3930 的 TDP 最高僅 6.5W ，相較 AMD 平台的 GHF51 測試表現效能低了不少，但縱使全速執行之下，核心溫度仍未超過 60 度，也沒有出現降頻等跡象，是訴求省電以及高度可靠性的平台，能應用在智慧家庭閘道、門禁一類或是單螢幕的數位看板等應用。
