Kria K24發(fā)布的初衷之一就大幅降低能耗。
眾所周知,從公共交通系統(tǒng),從工廠自動化到倉儲所使用的機器人,再到醫(yī)療設備,甚至農(nóng)業(yè)的空中系統(tǒng),電動驅動器無處不在。然而,所有這些電機消耗了全球工業(yè)能源總用量的70%。Chetan表示,通過提高電機的效率,能耗可降低15%到40%,對全球用電量將產(chǎn)生顯著的積極影響,其對策數(shù)越來越多采用碳化硅和氮化鎵等新材料設計,以及先進的驅動系統(tǒng)來控制電機的扭矩、速度以及應變速等等。
得益于InFo這種全球僅有兩家公司具備的封裝技術,InFO實現(xiàn)了更小型封裝MPSoC器件,從而帶來更為緊湊的Kria K24 SOM。尺寸只有信用卡一半的K24 SOM不僅幫助用戶降低能源消耗、增加扭矩,同時還能進行預測性維護和OTA、降低噪音和震動,提升電機的生命周期。
Kria K24 SOM:以可擴展、高能效SOM簡化DSP開發(fā)
Kria K24 SOM通過Zynq UltraScale+MPSoC帶來高水平確定性、可靠性和安全性,多種電機連接和驅動級技術,構建低功耗數(shù)字信號處理(DSP)解決方案,實現(xiàn)高能效計算。
由于與前一代產(chǎn)品K26 SOM基于相同的Zynq UltraScale+MPSoC架構,均采用ARM A53四核以及R5F雙核處理器,這意味著K24 SOM作為K26 SOM的可擴展版,不僅支持眾多傳感器和外設,無線軟件更新和靈活應變的硬件能滿足不斷演進的標準,還能夠支持新用戶使用非自適應計算的工具,如Python和MATLAB Simulink等開發(fā)流程。
Zynq UltraScale+自適應SoC能夠實現(xiàn)混合關鍵性,通過該功能,K24 SOM可非常簡單地控制不同任務之間的優(yōu)先級,并通過使用MPSoC來確保功能安全性,甚至還有一個內置HMI。可編程的I/O結構可以與任何傳感器進行連接,包括環(huán)境、方向、視覺和其它傳感器。
K26 SOM與K24 SOM設有專門的散熱裝置。
借助在尺寸、功耗、成本等方面進行的大量優(yōu)化設計,K24 SOM成為更為理想的選擇:
一是支持最新版本22.04 Ubuntu OS,I/O數(shù)為132個,比K26 SOM少,LPDDR數(shù)量是K26 SOM的一半。工業(yè)級的K24 SOM的2GB LPDDR4由ECC支持,安全方面,以硬件信任根及TPM 2.03提供支持。
二是支持人工智能(AI)推理深度神經(jīng)網(wǎng)絡處理單元,從而在本地或云端應用于豐富的場景,并創(chuàng)造更多的數(shù)據(jù)集。
三是支持大量工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用。K24 SOM是一個基于ARM處理系統(tǒng)的可編程邏輯器件,能夠支持在業(yè)界40多種常用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準,支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從EtherCAT到TSN。
連接器兼容性實現(xiàn)Kria SOM之間無縫遷移,這可能是客戶最喜歡的一個功能。這個概念客戶支持從低端到高端產(chǎn)品相互之間無縫遷移可擴展性,更好地滿足客戶需求。
具體如何實現(xiàn)?
Chetan介紹說,K26 SOM有兩個連接器,每個都是240引腳;K24 SOM也有兩個連接器,分別是240和40的引腳,這個240引腳的連接器在電子與架構方面可以互換。僅需通過設計一張單獨的載卡,就可以在二者上來回轉換。
目前,K24 SOM能夠支持感應電機、永磁電機、磁阻電機等多種不同類型的電機,最受歡迎的是無刷直流電機,無刷直流電機當中最有名的就是伺服電機。
Kria KD240驅動器入門套件:開箱即用、兼顧成本與效率
Kria KD240是面向嵌入式軟件開發(fā)人員的端到端解決方案,提供多種電機控制接口,用于構建目標DSP應用,無需硬件專業(yè)知識即可實現(xiàn)可定制設計,將開發(fā)流程擴展到Python和MATLAB Simulink環(huán)境。
Kria KD240由軟件工具流程和最新Ubuntu操作系統(tǒng)提供支持。
目前,使用Kria從事創(chuàng)新的開發(fā)人員眾多。
Kria KD240驅動器入門套件的大小和之前的版本相當。在頂端有micro SD、多個USB、以太網(wǎng)、CAN的接口,右側和底部有專門和電機、傳感器的連接接口,左下角還有一個主要是用于擴展的Pmod。開發(fā)人員在等待客戶構建硬件的過程當中,可以用KD240驅動器入門套件來進行K24 SOM的開發(fā)。
Kria KD240具有成本效益、部署時間更快。入門套件簡單易用,借助專門接口,以及配套的指南和其它的資源,簡單五步就可以啟動,而且客戶的反饋也非常正面。如果是電機控制的話,用戶在收到套件之后一個小時之內就可以完成啟動過程,是適合中小型提供商的經(jīng)濟實惠的電機控制解決方案,且無需功率級或擴展板。
Kria KD240由開放標準、應用商店和免費資源提供支持,社區(qū)可解答用戶疑問。
KD240它采用正交編碼器,自動化無刷直流電機,在整個運行過程中始終都能夠定位電機。REV Robotics 2合1電機套件配件今年晚些時候問世,它幫助用戶能夠有不同的KD240的設置。這個2合1的電機套件配件可以制作一個簡易的機械臂,配備可選視覺AI的射球器,可以和USB攝像頭進行連接,用人工智能幫助瞄準。
此次推出的KD240驅動器入門套件就像是機器人的肌肉,可以來控制機器人的行動和傳動。軟件工程師,可用KD240,與先前發(fā)布的用于機器人行動和傳動的KR260,以及用于攝像頭與系統(tǒng)中的視覺來輔助導航相結合的KV260一起,嵌入并制定他們的原型,之后使用量產(chǎn)型SOM和他們開發(fā)的載卡,驗證并批量生產(chǎn)的機器人,可吸引來自STEM教育、高校、初創(chuàng)企業(yè)、娛樂以及大型跨國企業(yè)的新用戶。
除了機器人之外,Kria還有很多的應用場景,如發(fā)電、電動汽車充電、醫(yī)療控制設備到公共交通,以及3D打印系統(tǒng)。這些應用雖然并不全是用電機控制,但其共同點是需要非常密集的數(shù)字信號處理和傳感融合。
據(jù)了解,Kria用戶當中的25%是自適應計算的新用戶。
超越傳統(tǒng)嵌入式架構:自適應計算提供更高吞吐量
FPGA自適應技術比嵌入式計算等其它架構更具特色。
在DSP的處理流程中,采用FPGA,可以完全實現(xiàn)并行并具有四大性能方面的優(yōu)勢:
——由于完全并行,所以使用FPGA的硬件,只需要一個時鐘周期就能夠帶來時延方面的優(yōu)勢。
——要以最快方式取得結果,傳統(tǒng)方式的時鐘速度是數(shù)百個甚至GHz級,而FPGA僅需200 MHz,從而節(jié)約用電。
——特殊的設計,使得開發(fā)人員可以在功耗、時間以及時鐘速度方面進行取舍,如將一個時鐘周期內的200次操作分解成在四個時鐘周期內的200次操作,從而提高靈活應變性。
——多訪問的電機控制應用,可以用FPGA硬件來控制回路,而不是稀釋性能的一個電路來控制多個電機,具備較高的獨立性。
由于FPGA自適應技術能夠提供最大程度的靈活性,以支持多種應用場景,目前,AMD正專注于集成自適應計算技術到Kria SOM中。
Kria K24與KD240驅動器入門套件:構筑重塑效應
總體而言,AMD Kria產(chǎn)品組合包能夠支持非常廣泛的應用,其價格、功耗和它的尺寸也能夠匹配不同的用戶需求。這些產(chǎn)品有很多功能都是互補的。
Kria KD240驅動器入門套件和用于量產(chǎn)的K24 SOM已經(jīng)開放訂購,電機配件包以及工業(yè)級的SOM也將開放預定,今年年底之前出貨。
K24 SOM不僅能夠支持機器人戰(zhàn)略,而且功耗非常低,確定性非常高,時延也非常的短,能夠很好地去應對DSP有關的應用,以及與之相配套適應的設計流程。
Kria SOM的重要價值還在于應用商店,從KV260到KR260、KD240,預計今年年底會有超過25款應用發(fā)布于其上。所有這些應用均基于Ubuntu linux開發(fā)且都是容器化的,可在Docker Hub中來配置,已經(jīng)成為行業(yè)標配。
“作為一個非常了不起的產(chǎn)品,K24 SOM及其產(chǎn)品組合能夠帶來的可擴展的機會?!盋hetan期待在整個產(chǎn)品組合產(chǎn)生的重塑效應。