Флагман с низким энергопотреблением для искусственного интеллекта

BU1:модули congatec SMARC с новым процессором NXP i.MX 8M Plus

Платформы на базе SMARC на базе процессоров NXP i.MX 8M Plus идеально подходят для встраиваемых приложений AI. Мартин Данцер Лонкарик, директор по управлению продуктами в congatec AG , оснащен обширной экосистемой с 3,5-дюймовой несущей платой для приложений, камерами Basler и программным стеком искусственного интеллекта, что делает возможным быстрое подтверждение концепции. .

Внедрить технологию Arm не всегда было так просто. Раньше было гораздо сложнее использовать новейшие процессорные технологии из среды Arm в качестве законченной системы, чем реализовать среду x86. Тем не менее, благодаря модульному подходу, основанному на спецификации SMARC «компьютер на модулях», теперь также возможно получить стандартные форм-факторы из линейки корпусных ПК x86 с процессорами ARM. Например, с помощью 3,5-дюймовой платы, которая при необходимости может быть оснащена модулями SMARC 2.1. При каждом запуске нового модуля SMARC портфель возможных конфигураций автоматически расширяется с небольшой задержкой во времени. Последний флагманский процессор - новый процессор NXP i.MX 8M Plus.

Привлекательные особенности

Технические особенности модулей SMARC с процессором i.MX 8M Plus - это четыре мощных процессорных ядра Arm Cortex-A53 с дополнительным блоком нейронной обработки (NPU), который добавляет до 2,3 TOPS вычислительной мощности AI. Благодаря встроенному процессору сигналов изображения (ISP) они особенно интересны для приложений логического вывода ИИ и машинного обучения и могут очень эффективно обрабатывать данные двух интегрированных интерфейсов MIPI CSI.

Кроме того, через Cortex-M7 возможно управление в реальном времени. И через Gigabit Ethernet с сетью, зависящей от времени (TSN). Впервые высокая безопасность и надежность данных обеспечивается встроенной функцией ECC процессора, которая может реализовывать код коррекции ошибок на основе памяти LPDDR4 объемом до 6 ГБ. Cortex-M7 также может использоваться в качестве отказоустойчивого устройства, что имеет решающее значение для приложений заказчика, которые должны иметь отказоустойчивость в соответствии с IEC 61508 / IEC61511.

Если инженеры изучат этот комплексный пакет услуг и реализуют дополнительные функции для конкретных приложений через PCIe Gen 3, а также 2x USB 3.0 и 2x SDIO, они получат высоконадежную и надежную платформу Linux, Android или FreeRTOS, которая, в зависимости от этот вариант может использоваться даже в промышленном температурном диапазоне от -40 ° C до 85 ° C. Другими привлекательными моментами являются низкое энергопотребление (2–6 Вт) и встроенный модуль eMMC с объемом памяти 128 ГБ и возможность работы в надежном режиме pSLC для еще большего увеличения срока службы надежной памяти.

Разнообразные области применения

Таким образом, модули SMARC с платформой i.MX 8M Plus ориентированы на надежные промышленные приложения в сочетании со встроенным зрением, машинным обучением и искусственным интеллектом, а также передовыми мультимедийными приложениями. Таким образом, они нацелены на Индустрию 4.0 / IIoT, системы визуального контроля и мониторинга, а также умные инфраструктуры и умные города. Другие применения можно найти в сельском хозяйстве и строительстве, а также в автоматизации зданий и измерительной технике. Таким образом, целевые рынки чрезвычайно разнообразны.

Приложения Индустрии 4.0 с сетью в реальном времени

Благодаря стандартизированному набору функций новые модули SMARC с процессорами из платформы i.MX8 M Plus предлагают множество привлекательных функций для управления в реальном времени критически важными для безопасности приложениями и сетевыми системами Индустрии 4.0, такими как роботы или автономные транспортные средства для логистики. Они начинаются со встроенного сторожевого таймера, который можно использовать для обнаружения отказов в резервных системах управления машиной. Распределенные пограничные системы с синхронизацией в реальном времени также могут быть созданы через часы реального времени и порт Gigabit Ethernet с поддержкой TSN. Например, в сетевых производственных ячейках или в обрабатывающей промышленности.

NXP TrustZone предлагает безопасную среду выполнения для улучшенной защиты от кибератак, риск которых увеличивается из-за сети. Это основано на модуле шифрования (CAAM) для аппаратно-ускоренного шифрования ECC и RSA, контроллере домена ресурсов (RDC) для изолированного выполнения критически важного программного обеспечения и безопасном режиме загрузки High Assurance, который предотвращает выполнение неавторизованного программного обеспечения во время процедура загрузки.

С COM и оператором связи в соответствии с требованиями заказчика

Модули SMARC, как и все «компьютер на модулях», также привлекательны для разработчиков без стандартных 3,5-дюймовых плат, поскольку готовые к применению несущие платы часто уже доступны, а модули SMARC можно использовать прямо в этих клиентских системах. Это практически исключает разработку оборудования, что также значительно ускоряет разработку программного обеспечения и в конечном итоге приводит к более быстрому выходу на рынок. В дальнейшем в течение жизненного цикла продукта варианты производительности также могут быть созданы путем простой замены модуля, а для чрезвычайно долгосрочной доступности можно переключиться на следующее поколение с минимальными затратами NRE, когда процессор снят с производства. . В конечном итоге это означает, что рентабельность инвестиций может быть значительно увеличена.

По этой причине COM также заняли лидирующие позиции на рынке встраиваемых компьютерных плат и систем. Многие поставщики встраиваемых систем предлагают расширенную доступность на 15 лет для модулей SMARC с процессором NXP i.MX 8M Plus.

Автор - Мартин Данцер Лончарич, директор по управлению продуктами в congatec AG .