Carro-chefe de baixa potência para inteligência artificial

BU1:congatec módulos SMARC apresentando o novo com processador NXP i.MX 8M Plus
As plataformas baseadas em SMARC baseadas nos processadores NXP i.MX 8M Plus são ideais para aplicações de IA incorporadas. Equipado com um extenso ecossistema com placa de suporte de 3,5 polegadas prontas para aplicativos, câmeras Basler e pilha de software de IA, a prova de conceito rápida é possível, afirma Martin Danzer Loncaric é diretor de gerenciamento de produto da congatec AG .

Implementar a tecnologia Arm nem sempre foi tão fácil. Anteriormente, geralmente era muito mais difícil usar a tecnologia de processador mais recente do ambiente Arm como um sistema acabado do que implementar o ambiente x86. No entanto, com uma abordagem modular baseada na especificação SMARC de computador em módulos, agora também é possível obter fatores de forma padrão da linha de PCs x86 box com processadores ARM. Por exemplo, por uma placa de 3,5 polegadas que pode ser equipada com módulos SMARC 2.1 conforme necessário. A cada lançamento de um novo módulo SMARC, o portfólio de configurações possíveis é automaticamente expandido com um ligeiro lapso de tempo. O mais recente processador carro-chefe é o novo processador NXP i.MX 8M Plus.

Características atraentes

Os destaques técnicos dos módulos SMARC com processador i.MX 8M Plus são os quatro poderosos núcleos do processador Arm Cortex-A53 com a unidade de processamento neural adicional (NPU), que soma 2,3 TOPS de potência computacional AI. Graças ao processador de sinal de imagem integrado (ISP), eles são especificamente interessantes para aplicações de inferência de IA e aprendizado de máquina e podem processar os dados das duas interfaces MIPI CSI integradas de forma muito eficiente.

Além disso, o controle em tempo real é possível através do Cortex-M7. E via Gigabit Ethernet com rede sensível ao tempo (TSN). Pela primeira vez, a alta segurança e confiabilidade dos dados são garantidas pela função ECC em linha do processador, que pode implementar o código de correção de erros com base na memória LPDDR4 para até 6 GB de capacidade. O Cortex-M7 também pode ser usado como uma unidade à prova de falhas, o que é crucial para que as aplicações do cliente sejam projetadas com tolerância a falhas de acordo com IEC 61508 / IEC61511.

Se os engenheiros olharem para este pacote de serviço completo e implementarem outras funções específicas do aplicativo via PCIe Gen 3, bem como 2x USB 3.0 e 2x SDIO, eles têm uma plataforma Linux, Android ou FreeRTOS altamente confiável e robusta, que, dependendo de a variante, pode até ser usada na faixa de temperatura industrial de -40 ° C a 85 ° C. O baixo consumo de energia de 2–6 W e o eMMC integrado com capacidade de armazenamento de 128 GB e capacidade de operar no modo pSLC robusto para estender a vida útil da memória robusta ainda mais são outros destaques atraentes.

Áreas de aplicação diversas

Módulos SMARC com plataforma i.MX 8M Plus são, portanto, focados em aplicações industriais confiáveis ​​em combinação com visão incorporada, aprendizado de máquina e IA, bem como aplicações multimídia avançadas. Assim, eles visam a Indústria 4.0 / IIoT, sistemas de inspeção visual e monitoramento e infraestruturas e cidades inteligentes. Outras aplicações podem ser encontradas na agricultura e construção, bem como na automação de edifícios e tecnologia de medição. Os mercados-alvo são, portanto, extremamente diversos.

Aplicativos da indústria 4.0 com rede em tempo real

Graças ao conjunto de recursos padronizados, novos módulos SMARC com processadores da plataforma i.MX8 M Plus oferecem vários recursos atraentes para o controle em tempo real de aplicações críticas de segurança e sistemas Industry 4.0 em rede, como robôs ou veículos de logística autônomos. Eles começam com o watchdog integrado, que pode ser usado para detecção de falhas em sistemas de controle de máquina redundantes. Os sistemas periféricos distribuídos com sincronização em tempo real também podem ser estabelecidos por meio do relógio em tempo real e da porta Gigabit Ethernet compatível com TSN. Por exemplo, em células de manufatura em rede ou na indústria de processo.

O NXP TrustZone oferece um ambiente de execução seguro para proteção aprimorada contra ataques cibernéticos, cujo risco aumenta por meio da rede. Isso se baseia em um módulo de criptografia (CAAM) para criptografia ECC e RSA acelerada por hardware, o Resource Domain Controller (RDC) para a execução isolada de software crítico e o modo de inicialização de alta garantia seguro, que impede a execução de software não autorizado durante o procedimento de inicialização.

Com COM e operadora para design específico do cliente

Os módulos SMARC, como todos os módulos de computador, também são atraentes para desenvolvedores sem uma placa de 3,5 polegadas baseada em padrões, porque as placas portadoras prontas para aplicativos geralmente já estão disponíveis e os módulos SMARC podem ser usados ​​diretamente nesses sistemas do cliente. Isso praticamente elimina o desenvolvimento de hardware, o que também acelera significativamente o desenvolvimento de software e, em última análise, leva a um tempo de comercialização mais rápido. No curso posterior do ciclo de vida do produto, as variantes de desempenho também podem ser criadas por meio da simples substituição do módulo e, para uma disponibilidade de prazo extremamente longo, é possível mudar para a próxima geração a um custo mínimo de NRE quando um processador é descontinuado . Em última análise, isso significa que o ROI pode ser significativamente estendido.

Por esse motivo, os COMs também assumiram uma posição de liderança no mercado de placas e sistemas embarcados para computadores. Muitos fornecedores integrados oferecem uma disponibilidade estendida de 15 anos para módulos SMARC com processador NXP i.MX 8M Plus.

O autor é Martin Danzer Loncaric é diretor de gerenciamento de produto da congatec AG .