近期随着内存（SDRAM、NOR Flash、SRAM）与各类工业级电子组件价格调涨，许多开发伺服驱动器、运动控制器、编码器、传感器与远程 I/O 模块的设备厂商，正直接面临 BOM 表成本上升与交期波动的压力。
过去常见的工业通讯硬件设计，大多采用「应用端主控 MCU ＋通讯 ASIC ＋外挂内存＋ 2 颗以太网物理层（PHY）芯片＋多路电源降压与电压监控 IC」的组合。当外围组件逐一涨价，不仅整体材料成本垫高，多颗 IC 带来的采购长短料风险、功耗发热，以及电路板（PCB）面积不足的问题也随之浮现。
要从根本降低硬件成本与设计复杂度，最直接的作法是减少板上的 IC 颗数。德国工业通讯大厂 Hilscher 推出的netX 90 多协议系统单芯片（SoC），在仅 10 × 10 mm（144-pin BGA）的体积内高度整合了双核心处理器、内建内存、电源管理、双端口以太网 PHY 与硬件资安功能，让工程师能大幅精简外围组件。
Hilscher netX 90在芯片内部直接整合了充裕的内存空间：通讯侧内建 1024 KB（1 MB）Flash、576 KB SRAM 与 128 KB Mask ROM，专供工业通讯协议堆栈使用；应用侧则另外配置独立的 512 KB Flash 与 64 KB SRAM 供客户撰写控制程序，且全数内建内存皆具备硬件 ECC（错误检查与纠正）机制。
在实务开发上，Hilscher 的韧体架构让设备厂商能依据产品定位，灵活控管内存成本：
netX 90采用双系统架构，芯片内含两颗独立运作的 100 MHz Arm Cortex-M4 处理器（各具备 125 DMIPS 效能），并各自搭配一颗 100 MHz 的 xPIC 32 位 RISC 实时协同处理器：
更重要的是，透过 Hilscher 的可编程 xC 子系统，设备厂商只需要设计并维护一套硬件电路板，就能透过更换韧体支持各种主流工业通讯协议：
netX 90从硬件底层便直接内建完整的安全功能（Built-in Security），专为满足 IEC 62443 与 CRA 标准而设计。芯片内部整合了多层级安全启动（Secure Boot）、签章韧体验证、内部存储器 AHB 防火墙，以及符合 FIPS 140-2 标准的硬件加密加速器（支持 RSA-4096、ECC-512、AES-256、SHA-512 与 TLS 1.2 加密通讯），搭配 Use Case C 架构即可完整支持安全韧体更新、凭证管理与加密通讯，协助设备制造商在开发早期就满足 CRA 要求。关于 CRA 法规细节与 netX 资安架构，欢迎参考另一篇专文说明：Cyber Resilience Act 网络韧性法。
过去常见的工业通讯硬件设计，大多采用「应用端主控 MCU ＋通讯 ASIC ＋外挂内存＋ 2 颗以太网物理层（PHY）芯片＋多路电源降压与电压监控 IC」的组合。当外围组件逐一涨价，不仅整体材料成本垫高，多颗 IC 带来的采购长短料风险、功耗发热，以及电路板（PCB）面积不足的问题也随之浮现。
要从根本降低硬件成本与设计复杂度，最直接的作法是减少板上的 IC 颗数。德国工业通讯大厂 Hilscher 推出的netX 90 多协议系统单芯片（SoC），在仅 10 × 10 mm（144-pin BGA）的体积内高度整合了双核心处理器、内建内存、电源管理、双端口以太网 PHY 与硬件资安功能，让工程师能大幅精简外围组件。
内建 1.5 MB Flash 与 640 KB SRAM：依产品定位弹性配置 Use Case A 与 Use Case C
一般通讯处理器往往需要外挂 Flash 来存放韧体，或外接 RAM 处理网络封包，不单增加组件成本，高速内存走线也容易衍生 EMI/EMC 噪声问题。Hilscher netX 90在芯片内部直接整合了充裕的内存空间：通讯侧内建 1024 KB（1 MB）Flash、576 KB SRAM 与 128 KB Mask ROM，专供工业通讯协议堆栈使用；应用侧则另外配置独立的 512 KB Flash 与 64 KB SRAM 供客户撰写控制程序，且全数内建内存皆具备硬件 ECC（错误检查与纠正）机制。
在实务开发上，Hilscher 的韧体架构让设备厂商能依据产品定位，灵活控管内存成本：
- 一般轻量化工业通讯需求（Use Case A）：若设备仅需标准的实时工业以太网或现场总线从站通讯，完全只需要使用 netX 90 芯片内建的 1.5 MB Flash 与 640 KB SRAM，不需要外挂任何外部 RAM 或 Flash，直接避开内存涨价的冲击并实现最小 PCB 面积。
- 欧盟 CRA 合规与高阶全功能需求（Use Case C）：若设备需外销欧洲、符合今后欧盟《网络韧性法案》（CRA）的完整资安与韧体安全更新备份区（Fail-safe Firmware Update）要求，或需同时运行大型 IIoT 应用（如 OPC UA Server、extended Webserver），则采用外挂 SDRAM 与 SQI Flash 的 Use Case C 架构。
双核心 Cortex-M4 架构，直接省去外挂主控 MCU
不论采用 Use Case A 或 Use Case C，在精简 BOM 表的过程中，效益最显著的设计就是省去外部主控 MCU（Host Controller）。netX 90采用双系统架构，芯片内含两颗独立运作的 100 MHz Arm Cortex-M4 处理器（各具备 125 DMIPS 效能），并各自搭配一颗 100 MHz 的 xPIC 32 位 RISC 实时协同处理器：
- 通讯核心：专门执行 Hilscher 经过预认证的可加载韧体（Loadable Firmware），负责处理严苛的工业网络实时通讯与时间同步，不占用应用端运算资源。
- 应用核心：配备硬件浮点运算单元（FPU）与内存保护单元（MPU），完全开放给设备开发者撰写产品控制逻辑，并透过芯片内部 32 位双端口内存（DPM）与通讯核心高速交换数据。
整合 DC/DC 降压器、电源监控与双端口以太网 PHY，简化外围线路
除了处理器与内存，工业设备板端最占空间且成本不斐的往往是电源树（Power Tree）与网络物理层组件。netX 90 将这些外围电路直接收纳进芯片内部：- 内建 DC/DC 降压转换器与单一 3.3V 供电：芯片内部自带 DC/DC 转换器产生核心电压，外部仅需提供单一 3.3V 电源，省去外部核心降压 IC，且整机功耗控制在 1W 以下，无须额外加装散热片。
- 内建 POR、BOD、频率监控与温度感测：整合上电复位（POR）、欠压侦测（BOD）、RC 振荡器频率监督与热二极管（Thermal Diode），不仅省去外挂 Reset 监控 IC，还能直接在芯片内监测电压与温度，支持设备预测性维护。
- 内建双埠 Fast Ethernet PHY：工业以太网设备通常需要双网络端口以支持菊花链（Daisy-Chain）布线。netX 90 直接内建双埠 10/100 Mbps 以太网 PHY以及硬件交换器与 IEEE 1588 时间同步机制，直接省下 2 颗高单价的工业级外挂 PHY 芯片。
单一硬件支持多协议与丰富工控接口，减少研发与备料型号
针对马达控制、感测与运动回授应用，netX 90 在应用侧已直接内建 2 组 EnDat 2.2、2 组 BiSS / SSI、2 组正交编码器接口、8 信道 IO-Link V1.1 控制器、专属 Motion PWM 运动控制单元、2 组 CAN 2.0B 以及 12-bit 2 Msps 高速 SAR ADC，无须另外外挂 CPLD 或专用接口桥接芯片。更重要的是，透过 Hilscher 的可编程 xC 子系统，设备厂商只需要设计并维护一套硬件电路板，就能透过更换韧体支持各种主流工业通讯协议：
- 工业以太网络：PROFINET IO-Device（RT/IRT）、EtherCAT Slave、EtherNet/IP Adapter(CIP Security)、CC-Link IE Field Basic、Open Modbus/TCP、POWERLINK、Sercos 与 VARAN。
- 传统现场总线：PROFIBUS DP、CANopen、DeviceNet、CC-Link 与 IO-Link Master。
- IIoT 协定：OPC UA Server 与 MQTT Client，可与实时控制通讯并行运作，直接将现场数据传送至边缘或云端平台。
netX 90 内建硬件资安功能，提前对应欧盟 CRA 与 IEC 62443 要求
欧盟《网络韧性法案》（Cyber Resilience Act, CRA）已于 2024 年底生效，并将于 2027 年底全面强制实施，要求联网工业设备在设计时间就必须具备资安防护能力（Security-by-Design）。netX 90从硬件底层便直接内建完整的安全功能（Built-in Security），专为满足 IEC 62443 与 CRA 标准而设计。芯片内部整合了多层级安全启动（Secure Boot）、签章韧体验证、内部存储器 AHB 防火墙，以及符合 FIPS 140-2 标准的硬件加密加速器（支持 RSA-4096、ECC-512、AES-256、SHA-512 与 TLS 1.2 加密通讯），搭配 Use Case C 架构即可完整支持安全韧体更新、凭证管理与加密通讯，协助设备制造商在开发早期就满足 CRA 要求。关于 CRA 法规细节与 netX 资安架构，欢迎参考另一篇专文说明：Cyber Resilience Act 网络韧性法。
从芯片到嵌入式模块：满足不同研发时程与产线需求的完整产品组合
除了直接采用netX 90 SoC 芯片进行板级开发外，针对希望进一步缩短上市时程、简化 BGA 贴装制程，或将外挂内存与网络接口直接模块化的客户，Hilscher 也推出了一系列基于 netX 90 的嵌入式模块方案：- netRAPID 90（NRP H90）：采用超小型芯片载体（Chip Carrier）封装，能像一般 QFP 组件直接透过 SMD 表面贴装焊接于底板，省去高密度 BGA 扇出与多层板成本；同时提供已整合外部 8 MB RAM 与 8 MB Flash 的NRP H90\F8D8版本，直接满足CRA资安规范与 IIoT 需求。
- netRAPID 90IC（NRP H90IC\F8D8）：专为精简现场设备设计的插拔式（Plug-in）嵌入式通讯模块（尺寸仅 18 × 45 mm），透过 SMT 连接器与螺丝固定实现「以插代焊」，并内建 8 MB RAM 与 8 MB Flash 支持 CRA 资安规范，大幅降低生产焊接风险并方便日后维护替换。
- COMX 90CA-RE：整合双端口 RJ45 网络接口、外围电路与 8 MB RAM / 8 MB Flash 的完整嵌入式通讯模块（功耗较前代 COMX 51 大幅降低 65%，且针脚相容免改板）。客户可依产线流程选择由自身加载协议韧体的COMX 90CA-RE，或选用出厂已预载特定工业以太网与 IIoT 韧体的COMX 90CN 系列模块。
- COMX 90CN 系列:无RJ45网络接口，透过第二个SMT插槽引出讯号，提供客制化网络接口布局的弹性。
常见问答（FAQ）
- Q1：面对内存涨价，使用 Hilscher netX 90 需要外挂 SDRAM 或 Flash 吗？视产品功能需求而定。若是纯实时工业通讯的轻量化需求（Use Case A），可完全使用netX 90内建的 1.5 MB Flash 与 640 KB SRAM，免外挂任何内存；若需符合今后欧盟 CRA 安全规范或执行完整 IIoT 功能（Use Case C），则需外挂 SDRAM 与 SQI Flash，或直接选用已整合外部内存的NRP H90\F8D8、netRAPID 90IC与COMX 90CA-RE等模块。
- Q2：netX 90 可以不搭配外部主控 MCU 独立运作吗？可以。netX 90 内建两颗独立的 100 MHz Arm Cortex-M4 处理器，其中一颗专责处理工业通讯协议，另一颗配备硬件 FPU 的核心则开放给客户撰写应用程序，中小型设备可直接省去外挂主控 MCU。
- Q3：netX 90 在电源与网络电路设计上能省下哪些外围组件？ netX 90 内建 DC/DC 降压转换器、POR（上电复位）、BOD（欠压侦测）、频率监控与双埠 10/100M 以太网 PHY，外部仅需单一 3.3V 供电且功耗低于 1W，可省去外部核心电源 IC、电压监控 IC 与 2 颗外挂以太网 PHY 芯片。
- Q4：Hilscher netX 90 与相关模块支持哪些工业通讯协议？切换协议需要改板吗？支援 PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP、CC-Link IE Field Basic、Modbus/TCP、POWERLINK、Sercos、PROFIBUS DP、CANopen、DeviceNet，以及 OPC UA 与 MQTT。切换协议仅需更换韧体，不需要更换硬件或重新设计电路板。
- Q5：若不想自行设计 BGA 电路板，有哪些基于 netX 90 的模块与开发板可选择？可依需求选择 SMD 焊接型的netRAPID 90、插拔式免焊接的netRAPID 90IC，或内建 RJ45 网络座的COMX 90CA-RE与COMX 90CN 系列，且皆备有对应的NRPEB H90-RE与COMXEB开发板可供快速验证。
- Q6：台湾厂商在哪里取得 Hilscher netX 90 芯片、各系列模块与对应开发板？亚德电子科技为德国 Hilscher 台湾官方总代理，提供netX 90芯片、netRAPID 90、netRAPID 90IC、COMX 90CA-RE、COMX 90CN全系列模块与对应开发板支持，欢迎透过电话（02-2999-5456）、信箱（emma@alpha-pacific.com）或官方 LINE（@394gsmmc）联络亚德电子询价与洽询方案。