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Qseven “a prova di futuro” con i processori NXP i.MX 8

Il nuovo modulo di congatec basato sui processori i.MX 8M Plus permette di sviluppare progetti in formato Qseven con prestazioni nettamente superiori e capaci di supportare le evoluzioni prossime venture.

Qseven “a prova di futuro” con i processori NXP i.MX 8

congatec – azienda leader nel settore della tecnologia d'elaborazione per applicazioni embedded ed edge - celebra il 15° anniversario dello standard Qseven per moduli COM (Computer-on-Module) con l'introduzione di un nuovissimo modulo conforme a questo standard, basato sul processore applicativo i.MX 8M Plus di NXP. Questo processore di prossima generazione rappresenta l'aggiornamento ideale per tutte le applicazioni Qseven che utilizzano la serie di processori i.MX 6, operative sul campo già da svariati anni. Il nuovo processore mette a disposizione funzionalità d'apprendimento automatico e d'intelligenza artificiale (AI), oltre al supporto TSN per Ethernet real-time, per tutte queste applicazioni, estendendone la vita utile per un periodo compreso tra 10 e 15 anni, con conseguente ottimizzazione del ritorno degli investimenti effettuati.

Il nuovo modulo in formato Qseven è equipaggiato con il processore applicativo i.MX 8M Plus che integra quattro core ARM Cortex-A53 operanti a 1,8 GHz e una NPU (Neural Processor Unit) che assicura una capacità d'elaborazione fino a 2,3 TOPS. Primo processore della linea i.MX dotato di acceleratore per l'apprendimento automatico, i.MX 8M Plus garantisce prestazioni nettamente superiori nell'esecuzione degli algoritmi inferenziali tipici dell'intelligenza artificiale e del deep learning alla periferia della rete. Caratterizzato da consumi estremamente bassi, pari a soli 3 W (valore tipico), il nuovo modulo conga-QMX8 Plus garantisce un aumento delle prestazioni del 150%, supportato dall'architettura a 64 bit e dalla presenza a bordo di una memoria LPDDR4 con capacità massima di 6 GB.

Grazie all'efficienza energetica dell'architettura ARM, alla disponibilità di funzionalità d'apprendimento automatico e alla connessione Ethernet con supporto TSN, sarà possibile realizzare sistemi embedded e IIoT connessi sempre più intelligenti e con prestazioni all'avanguardia. Questo nuovo modulo a basso consumo di congatec può essere utilizzato in un gran numero di mercati verticali: controlli industriali, robotica intelligente, automazione di fabbrica, assistenza sanitaria, vendite al dettaglio, trasporti, agricoltura, città ed edifici “smart”.

“Da quando abbiamo introdotto il primo modulo Qseven basato sul processore i.MX 6 di NXP – ha detto Martin Danzer, direttore per le attività di Product Management di congatec – l'architettura ARM si è affermata sempre più come una valida soluzione per i moduli COM standard. L'introduzione del nuovo processore i.MX 8M Plus da parte di NXP ci permette ora di garantire significativi miglioramenti per i dispositivi Qseven che operano alla periferia della rete. Tali miglioramenti non si riferiscono solamente all'incremento delle prestazioni, ma anche all'aggiunta di nuove funzionalità per quanto concerne la connessione in rete, la visione e l'intelligenza artificiale”.
“Ma il vantaggio senza dubbio più importante – ha sottolineato Danzer – è che l'insieme di tali caratteristiche fa di questo modulo il dispositivo ideale per lo sviluppo di progetti basati sullo standard Qseven che vogliono soddisfare i nuovi requisiti delle applicazioni embedded, sfruttando le nuove funzionalità per effettuare processi inferenziali, richiesti dalle applicazioni di deep learning, e analisi necessarie per la manutenzione predittiva e il riconoscimento di oggetti. Senza dimenticare che si tratta della soluzione perfetta per l'aggiornamento dei progetti esistenti basati sui processori i.MX6”.

“Il nuovo modulo Qseven di congatec basato su core Cortex di ARM – ha detto Ansgar Hein, Chairmain di SGET – sottolinea l'importanza di questo standard, leader a livello mondiale in termini sia di quota di mercato sia di contributi da parte della community che lo supporta”.
Il chairmain di SGET si è anche mostrato molto fiducioso per il futuro: “Quest'anno stiamo celebrando il 15° anniversario e grazie alla nuova generazione di moduli che garantiscono la disponibilità sul lungo termine per un periodo non inferiore a 10 anni, siamo sulla strada giusta per celebrare il 25° compleanno”.

Processore i.MX 8M Plus: tutti i vantaggi
Tutte le applicazioni, sia quelle nuove sia quelle esistenti, possono beneficiare dei vantaggi legati alla disponibilità di un processore realizzato con un processo da 14 nm che può vantare consumi estremamente ridotti (3 W tipici), un'architettura a 64 bit (invece di 32 bit) e in grado di supportare 6 GB di memoria LPDDR4 (con ECC in-line) invece di 4 GB. Tra le altre novità da segnalare in particolare: la cifratura AES per garantire una maggior sicurezza contro gli attacchi informatici, la presenza di un processore ISP (Image Signal Processor) per l'elaborazione parallela in real time d'immagini ad alta risoluzione (compresa la codifica e decodifica H265), la disponibilità di un DSP ad alte prestazioni utile nelle applicazioni di riconoscimento del parlato e l'integrazione di una NPU che mette a disposizione una capacità di elaborazione di 2,3 TOPS per i processi inferenziali delle applicazioni deep learning. Il core Cortex M7 integrato, che può anche essere utilizzato come unità a sicurezza intrinseca (fail-safe), garantisce il controllo in tempo reale e supporta un'interfaccia Ethernet TSN. Oltre a un modulo CAAM (Cryptographic Accelerator and Assurance Module) per la cifratura di algoritmi RSA ed ECC accelerata in hardware, Arm Trust Zone integra anche il controllore RDC (Resource Domain Controller) per l'esecuzione isolata di software critico e prevede la modalità HAB (High Assurance Boot) protetta che consente di impedire l'esecuzione di software non autorizzato in fase di boot.

Uno sguardo in profondità
I nuovi moduli conga-QMX8 Plus in formato Qseven sono equipaggiati con processori i.MX 8M Plus di NXP basati su ARM Cortex-A53 quad-core a 1,8 GHz per l'uso nell'intervallo di temperatura industriale (da 0 a 60 °C): sono anche previste versioni operanti a 1,6 GHz per l'impiego nell'intervallo di temperatura esteso (da-40 a +85 °C). I moduli possono pilotare un massimo di tre display indipendenti, connessi attraverso interfacce HDMI 2.0a, LVDS 2x24 bit e MIPI-DSI supportate in modo nativo, e sono in grado di effettuare la codifica e la decodifica di video (compresi quelli che utilizzano la compressione H.265) accelerata via hardware in modo da poter inviare i flussi video ad alta risoluzione forniti dalla due interfacce MIPI-CSI integrate direttamente in rete. Per la memorizzazione dei dati sono disponibili fino a 128 GB di eMMC 5.1 in grado anche di operare in modalità pSLC (pseudo SLC) protetta, oltre a 1 slot per schede microSD. Tra le varie interfacce periferiche da segnalare 1 porta PCIe Gen 3, 1 USB 3.0, 3 USB 2.0, 4 UART oltre a 1 CAN FD e 14 GPIO. Per la connessione di rete in real-time il modulo prevede 1 porta Gbit Ethernet con supporto TSN (Time Sensitive Networking). Due interfacce I2S per i segnali audio completano il profilo di questo moduli. Tra i sistemi operativi supportati si possono annoverare Linux, Yocto e Android.

Ulteriori informazioni sul nuovo modulo COM (Computer-on-Module) conga-QMX8-Plus di congatec sono disponibili all'indirizzo: https://www.congatec.com/en/products/qseven/conga-qmx8-plus/

www.congatec.com

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