在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0智能制造浪潮下,工業(yè)邊緣計(jì)算市場(chǎng)需求正在爆發(fā)式增長(zhǎng)。工業(yè)環(huán)境對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析提出了苛刻要求。將計(jì)算和存儲(chǔ)從云端下移至工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),不僅可以減少數(shù)據(jù)往返延遲,也使關(guān)鍵任務(wù)不受網(wǎng)絡(luò)影響,確保系統(tǒng)確定性。

作為全球算力領(lǐng)軍企業(yè),AMD緊抓這一市場(chǎng)機(jī)遇,推出了面向面向成本敏感型工業(yè)和商業(yè)邊緣的AMD Kria K24系統(tǒng)模塊（ SOM ）和KD24 驅(qū)動(dòng)器入門套件,布局這一新興增長(zhǎng)引擎。此次新發(fā)布的兩款新品，AMD進(jìn)一步加強(qiáng)了其在工業(yè)邊緣計(jì)算市場(chǎng)的布局和定位。

硬件創(chuàng)新 確立技術(shù)領(lǐng)先

K24 SOM采用了全球僅有AMD掌握的高端集成扇出(InFO)封裝技術(shù),不僅使其體積僅為信用卡的一半,功耗也只有較大尺寸的K26 SOM的一半。這對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用尤為關(guān)鍵,可以有效降低系統(tǒng)成本和能耗。

AMD Kria K24系統(tǒng)模塊（ SOM ）

相比此前的產(chǎn)品,K24提供了更強(qiáng)大的工業(yè)應(yīng)用定制支持,如面向10年生命周期的工業(yè)級(jí)版本、支持?jǐn)U展溫度范圍、采用ECC Error Correcting Code錯(cuò)誤校正功能的內(nèi)存等。這使其可以適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的各類苛刻使用條件。

在性能方面,K24 SOM搭載定制的Zynq UltraScale+ MPSoC芯片,不僅集成了ARM Cortex-A53四核心CPU和實(shí)時(shí)內(nèi)核,還提供可編程FPGA邏輯資源。這相比僅靠CPU的方案,可以顯著提高確定性和降低延遲,更適合工業(yè)中的數(shù)字信號(hào)處理等computationally-intensive計(jì)算密集型應(yīng)用。

K24 SOM的小尺寸和低功耗對(duì)工業(yè)應(yīng)用意義重大。它可以安裝在空間有限的機(jī)器人或其他設(shè)備內(nèi),同時(shí)大幅降低系統(tǒng)的總能耗。在工業(yè)環(huán)境下,這直接影響到運(yùn)營(yíng)成本。一些在高溫或惡劣環(huán)境下工作的設(shè)備,如工廠車間中的機(jī)器人,對(duì)尺寸和散熱也有嚴(yán)格要求。

此外,K24 SOM提供的10年長(zhǎng)期供貨支持,也讓工控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商和終端用戶放心,不必?fù)?dān)心產(chǎn)品的更替問(wèn)題影響現(xiàn)有系統(tǒng)。這在工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域是非常關(guān)鍵的。

值得一提的是,AMD的新解決方案以電機(jī)控制為重點(diǎn)應(yīng)用方向。工業(yè)用電中約70%與電機(jī)系統(tǒng)相關(guān)。K24 SOM可以為各類電機(jī)提供控制和驅(qū)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)作,大幅降低能耗。

它支持的電機(jī)類型包括伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)等,適用于不同的工業(yè)環(huán)境需求。比如精密的伺服電機(jī)可以為工業(yè)機(jī)器人提供精確控制。而永磁直流無(wú)刷電機(jī)則具有效率高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

K24 SOM通過(guò)FPGA資源實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的實(shí)時(shí)控制,相比基于CPU的解決方案,可以大幅提升控制精度和速度。這對(duì)工業(yè)級(jí)的電機(jī)運(yùn)作尤為關(guān)鍵。

K24在小尺寸、低功耗以及支持工業(yè)級(jí)應(yīng)用方面都實(shí)現(xiàn)了顯著的技術(shù)創(chuàng)新和領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。這為AMD進(jìn)一步滲透工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)IoT、機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。

AMD工業(yè)、視覺(jué)、醫(yī)療與科學(xué)高級(jí)總監(jiān)Chetan Khona

AMD工業(yè)、視覺(jué)、醫(yī)療與科學(xué)高級(jí)總監(jiān)Chetan Khona表示,K24 SOM使用的Zynq UltraScale+自適應(yīng)SoC是專門為其定制的,能夠?qū)崿F(xiàn)混合關(guān)鍵性,通過(guò)簡(jiǎn)單的方式控制不同任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。

軟件生態(tài)完備 更好服務(wù)開(kāi)發(fā)者

除了硬件創(chuàng)新,AMD也在軟件生態(tài)方面下了大力氣。K24 SOM支持主流的工控設(shè)計(jì)工具如Matlab Simulink,以及面向工業(yè)應(yīng)用的Ubuntu Linux系統(tǒng)。AMD還大力支持開(kāi)源社區(qū),兼容各類開(kāi)源框架如PYNQ。

此外,AMD還推出了首個(gè)面向邊緣應(yīng)用的應(yīng)用商店,為用戶提供預(yù)構(gòu)建的解決方案,如電機(jī)控制應(yīng)用,這降低了開(kāi)發(fā)的門檻。這種軟硬結(jié)合的策略,將有助于AMD培育生態(tài),吸引更多開(kāi)發(fā)者采用其解決方案。

具體到本次發(fā)布的KD240入門套件,它預(yù)先集成了電機(jī)控制功能,開(kāi)發(fā)者不需掌握FPGA編程就可以快速上手,大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。這對(duì)于降低工業(yè)控制領(lǐng)域進(jìn)入門檻具有重要意義。

值得一提的是,AMD也提供了豐富的教學(xué)資源和開(kāi)發(fā)者社區(qū)支持,包括詳盡的文檔、教程以及論壇。這可以幫助開(kāi)發(fā)者在使用K24 SOM和KD240套件時(shí)獲取及時(shí)幫助,解決遇到的各種問(wèn)題。良好的開(kāi)發(fā)者社區(qū)對(duì)催生創(chuàng)新應(yīng)用也是非常關(guān)鍵的。

AMD KD240

KD240入門套件中集成了電機(jī)控制應(yīng)用,開(kāi)發(fā)者可以無(wú)需掌握FPGA編程就可以直接使用。AMD也提供可選的電機(jī)配件包,為用戶提供了硬件級(jí)的解決方案。

AMD在軟件工具、開(kāi)源支持和開(kāi)發(fā)者生態(tài)方面都進(jìn)行了大量投入,這將有力促進(jìn)其解決方案的采用并孵化更多應(yīng)用。Chetan Khona認(rèn)為,K24 SOM能夠支持各類常見(jiàn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),提供廣泛的連接選擇。它也具有可編程的I/O結(jié)構(gòu),可以與各類傳感器進(jìn)行連接。

多場(chǎng)景可用 提供廣闊應(yīng)用空間

K24 SOM及其入門套件KD240可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、公共交通、醫(yī)療設(shè)備、新能源汽車充電等領(lǐng)域,這些都帶來(lái)巨大的市場(chǎng)需求。

以工業(yè)自動(dòng)化為例,其中電機(jī)系統(tǒng)是重要組成部分,而提升電機(jī)系統(tǒng)效率對(duì)降低能耗非常關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計(jì),電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占全球工業(yè)用電量的約70%。AMD的解決方案可以幫助用戶構(gòu)建更高效的電機(jī)控制系統(tǒng),從而顯著節(jié)省能源成本。

工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,包括裝配線、機(jī)器人、倉(cāng)儲(chǔ)物流等,都需要利用各類傳感器采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。這對(duì)邊緣計(jì)算的確定性和低延遲提出了很高要求。而工業(yè)環(huán)境的噪聲也給信號(hào)處理帶來(lái)挑戰(zhàn)。K24 SOM在這方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

在其他領(lǐng)域如機(jī)器人和醫(yī)療設(shè)備中,K24 SOM也可以提供確定性能力和低延遲,滿足對(duì)高可靠性的需求。比如外科手術(shù)機(jī)器人需要實(shí)時(shí)精確控制,這就需要高速低延遲的反饋計(jì)算。

電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中,如工業(yè)機(jī)器人、智能制造裝配線等。K24 SOM通過(guò)提升電機(jī)控制效率,可以直接幫助這些應(yīng)用減少能耗、降低成本。

可以預(yù)見(jiàn),憑借在CPU和GPU領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,AMD完全有實(shí)力進(jìn)一步滲透工業(yè)邊緣計(jì)算這個(gè)新增長(zhǎng)點(diǎn)。Chetan Khona表示,K24 SOM可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化、公共交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。它可以通過(guò)提升系統(tǒng)效率降低能耗,并進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)和遠(yuǎn)程O(píng)TA升級(jí)來(lái)延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命。

結(jié)語(yǔ)

“AMD Kria產(chǎn)品組合以其靈活性見(jiàn)長(zhǎng),能夠?yàn)椴煌瑧?yīng)用場(chǎng)景和不同的客戶需求提供匹配的解決方案。K24 SOM的加入也將為整個(gè)產(chǎn)品組合帶來(lái)重塑效應(yīng)?！盋hetan Khona總結(jié)表示。

隨著工業(yè)IoT和智能制造建設(shè)的不斷推進(jìn),工業(yè)邊緣計(jì)算市場(chǎng)潛力巨大。K24系列新品套件的推出，體現(xiàn)出其敏銳的市場(chǎng)洞察力和技術(shù)前瞻性，AMD正以創(chuàng)新產(chǎn)品和開(kāi)放生態(tài),幫助客戶實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

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