AMD 為馬達控制與數位訊號處理應用推出 Kria K24 SOM 及入門套件
AMD 宣布推出 Kria K24 系統模組和 KD240 入門套件,可連接邊緣運算密集型數位訊號處理應用中的馬達控制器,並具有高能源使用效率,加速產業創新。
隨著產業自動化與數位轉型下,除了將加入更多的感應器與連接網路之外,使用馬達驅動的設備也非常多,如機器人等。許多調查資料指出,目前全球產業中馬達及控制系統約耗用 70% 的產業用電量,若能提升數眾多的馬達與控制系統效率,就能大幅節省營運成本,對環境也有幫助。
針對連接邊緣運算密集型數位訊號處理(DSP)應用中的電力驅動和馬達控制器,AMD 宣布推出 Kria 自行調適 SOM 及開發套件系列的最新產品,Kria K24 系統模組(SOM)與 KD240 入門套件。Kria K24 SOM 以小尺寸提供高能源效率運算,可應用於成本敏感型工業和商業邊緣應用。
K24 採用先進的整合扇出型(Integrated Fan-Out,InFO)封裝,讓 SOM 尺寸僅為信用卡一半,運用它可降低能源消耗、增加扭力和其它的效能,並可進行預測性維護和 OTA 、降低噪音和震動以及提升馬達的壽命。
K24 SOM 並不是取代之前的 K26 SOM 而是擴充,其連接器可與 K26 SOM 相容而擁有擴展性。K26 SOM有兩個 240 支腳的連接器,而 K24 SOM 則有一個 240腳和一個 40腳的連接器,這組 240腳的連接器便與 K26 SOM 相容,因此可設計單獨的載卡在 K24 SOM 和 K26 SOM 相互轉移使用。
K24 SOM 的核心也是 Zynq UltraScale+ MPSoC
K24 SOM 可做為 K26 SOM 的補充和延伸另一個原因是 K24 也採用相同的 Zynq UltraScale+ MPSoC 架構,包括 Arm A53 四核心加上 R5F 雙核心處理器。可做為 K26 SOM 可擴展之用的 K24 SOM,其尺寸較小,功耗也僅 2.5W,當然成本也較低。相對之下,K24 SOM 的 I/O 數目較少,主記憶體容量也僅 K26 SOM 的一半,不過還支援 EtherCAT 到 TSN 等常見的40多種工業網路標準。
Zynq UltraScale+ MPSoC 是 K24 SOM 的主要核心,運用它建立高能源效率的 DSP 解決方案。傳統的 DSP 處理器採用循序的計算,但使用 FPGA 便能完全擁有平行運算,同樣一個時脈周期可以處理更多的資料,這也代表它可用較低的時脈即可處理與傳統 DSP 相同的資料量而達到省電的效果。這也讓開發者可在功耗、時脈速度與時間進行所需的調整以獲得最佳的效益。
有很多人認為用微控器即可控制馬達與系統,然而在物聯網的工業 4.0 時代,馬達控制系統不再僅是控制馬達。因此 K24 SOM 除了控制馬達之外,還支援很多工業物聯網的功能。
K24 SOM 具有高穩定性與低延遲特性,並可支援直流無刷、永磁和感應(異步)等不同類型的馬達,主要應用包括馬達系統、工廠自動化機器人、發電設備、電梯、軌道運輸系統、手術機器人和磁振造影/核磁共振(MRI)等醫療設備以及電動車充電站。
K24 SOM 適用於工業環境的應用需求,比過往產品支援更多的設計工具,包括 Matlab Simulink 等常見設計工具、Python 等語言以及產業中廣泛支援的 PYNQ 框架,而且還支援 Ubuntu Linux 以及 Docker。軟體開發人員也能在使用 AMD Vitis 馬達控制程式庫時,仍保持傳統開發流程。
為了讓開發者加速開發速度,AMD 也為 K24 SOM 推出 KD240 入門開發套件,KD240 入門套件尺寸與之前的 Kria 入門套件相當,具有 microSD 插槽、多個 USB、RS-485、乙太網路與 CAN 連接介面,並有連接馬達與感測器的連接介面以及可用於擴充感測器或介面的 Pmod。KD240 提供多樣的馬達控制介面以便建立 DSP 解決方案,在做客製化設計時也不需要太專精硬體,並支援最新版的 Ubuntu Linux 以及相關的軟體開發工具。KD240 入門套件中還提供預先建構的馬達控制應用,開發者能創建可靠、具可用性且具先進安全功能的高能源效率工業解決方案。
KD240 還可選購不同的馬達配件組合套件,未來也將提供單獨購買的馬達套件,為開發人員帶來更好的加速體驗。Kria SOM 還可讓開發人員能夠降低其它的工作量,而更專注在提供產石差異化增值功能。
K24 SOM 將提供商用級和工業級兩種版本,工業級產品不僅具有較長的產品生命周期與較廣的運作溫度範圍,另外也採用具 ECC 功能的 LPDDR4 記憶體而擁有較高的可靠性。商用級 K24 SOM 與 KD240 入門套件即日起開始訂購與供貨,工業級預計第四季供貨。