作者：陈赫
在工业互联网和工业4.0智能制造浪潮下,工业边缘计算市场需求正在爆发式增长。工业环境对实时数据采集和分析提出了苛刻要求。将计算和存储从云端下移至工业现场,不仅可以减少数据往返延迟,也使关键任务不受网络影响,确保系统确定性。
作为全球算力领军企业,AMD紧抓这一市场机遇,推出了面向面向成本敏感型工业和商业边缘的AMD Kria K24系统模块（ SOM ）和KD24 驱动器入门套件,布局这一新兴增长引擎。此次新发布的两款新品，AMD进一步加强了其在工业边缘计算市场的布局和定位。
硬件创新 确立技术领先
K24 SOM采用了全球仅有AMD掌握的高端集成扇出(InFO)封装技术,不仅使其体积仅为信用卡的一半,功耗也只有较大尺寸的K26 SOM的一半。这对于工业现场应用尤为关键,可以有效降低系统成本和能耗。
AMD Kria K24系统模块（ SOM ）
相比此前的产品,K24提供了更强大的工业应用定制支持,如面向10年生命周期的工业级版本、支持扩展温度范围、采用ECC Error Correcting Code错误校正功能的内存等。这使其可以适应工业环境的各类苛刻使用条件。
在性能方面,K24 SOM搭载定制的Zynq UltraScale+ MPSoC芯片,不仅集成了ARM Cortex-A53四核心CPU和实时内核,还提供可编程FPGA逻辑资源。这相比仅靠CPU的方案,可以显著提高确定性和降低延迟,更适合工业中的数字信号处理等computationally-intensive计算密集型应用。
K24 SOM的小尺寸和低功耗对工业应用意义重大。它可以安装在空间有限的机器人或其他设备内,同时大幅降低系统的总能耗。在工业环境下,这直接影响到运营成本。一些在高温或恶劣环境下工作的设备,如工厂车间中的机器人,对尺寸和散热也有严格要求。
此外,K24 SOM提供的10年长期供货支持,也让工控系统的开发商和终端用户放心,不必担心产品的更替问题影响现有系统。这在工业和基础设施建设等领域是非常关键的。
值得一提的是,AMD的新解决方案以电机控制为重点应用方向。工业用电中约70%与电机系统相关。K24 SOM可以为各类电机提供控制和驱动,从而实现更高效的运作,大幅降低能耗。
它支持的电机类型包括伺服电机、步进电机、直流无刷电机等,适用于不同的工业环境需求。比如精密的伺服电机可以为工业机器人提供精确控制。而永磁直流无刷电机则具有效率高、寿命长的优点。
K24 SOM通过FPGA资源实现对电机的实时控制,相比基于CPU的解决方案,可以大幅提升控制精度和速度。这对工业级的电机运作尤为关键。
K24在小尺寸、低功耗以及支持工业级应用方面都实现了显著的技术创新和领先优势。这为AMD进一步渗透工业自动化、工业IoT、机器人等应用领域打下了坚实的硬件基础。
AMD工业、视觉、医疗与科学高级总监Chetan Khona
AMD工业、视觉、医疗与科学高级总监Chetan Khona表示,K24 SOM使用的Zynq UltraScale+自适应SoC是专门为其定制的,能够实现混合关键性,通过简单的方式控制不同任务的优先级。
软件生态完备 更好服务开发者
除了硬件创新,AMD也在软件生态方面下了大力气。K24 SOM支持主流的工控设计工具如Matlab Simulink,以及面向工业应用的Ubuntu Linux系统。AMD还大力支持开源社区,兼容各类开源框架如PYNQ。
此外,AMD还推出了首个面向边缘应用的应用商店,为用户提供预构建的解决方案,如电机控制应用,这降低了开发的门槛。这种软硬结合的策略,将有助于AMD培育生态,吸引更多开发者采用其解决方案。
具体到本次发布的KD240入门套件,它预先集成了电机控制功能,开发者不需掌握FPGA编程就可以快速上手,大大缩短了开发周期。这对于降低工业控制领域进入门槛具有重要意义。
值得一提的是,AMD也提供了丰富的教学资源和开发者社区支持,包括详尽的文档、教程以及论坛。这可以帮助开发者在使用K24 SOM和KD240套件时获取及时帮助,解决遇到的各种问题。良好的开发者社区对催生创新应用也是非常关键的。
AMD KD240
KD240入门套件中集成了电机控制应用,开发者可以无需掌握FPGA编程就可以直接使用。AMD也提供可选的电机配件包,为用户提供了硬件级的解决方案。
AMD在软件工具、开源支持和开发者生态方面都进行了大量投入,这将有力促进其解决方案的采用并孵化更多应用。Chetan Khona认为,K24 SOM能够支持各类常见的工业互联网标准,提供广泛的连接选择。它也具有可编程的I/O结构,可以与各类传感器进行连接。
多场景可用 提供广阔应用空间
K24 SOM及其入门套件KD240可广泛应用于工业自动化、机器人、公共交通、医疗设备、新能源汽车充电等领域,这些都带来巨大的市场需求。
以工业自动化为例,其中电机系统是重要组成部分,而提升电机系统效率对降低能耗非常关键。据统计,电机驱动系统占全球工业用电量的约70%。AMD的解决方案可以帮助用户构建更高效的电机控制系统,从而显著节省能源成本。
工业自动化领域应用广泛,包括装配线、机器人、仓储物流等,都需要利用各类传感器采集数据并进行实时控制。这对边缘计算的确定性和低延迟提出了很高要求。而工业环境的噪声也给信号处理带来挑战。K24 SOM在这方面具有独特优势。
在其他领域如机器人和医疗设备中,K24 SOM也可以提供确定性能力和低延迟,满足对高可靠性的需求。比如外科手术机器人需要实时精确控制,这就需要高速低延迟的反馈计算。
电机广泛应用于工业环境中,如工业机器人、智能制造装配线等。K24 SOM通过提升电机控制效率,可以直接帮助这些应用减少能耗、降低成本。
可以预见,凭借在CPU和GPU领域的领先地位,AMD完全有实力进一步渗透工业边缘计算这个新增长点。Chetan Khona表示,K24 SOM可以广泛应用于机器人、工业自动化、公共交通、医疗等领域。它可以通过提升系统效率降低能耗,并进行预测性维护和远程OTA升级来延长系统寿命。
结语
“AMD Kria产品组合以其灵活性见长,能够为不同应用场景和不同的客户需求提供匹配的解决方案。K24 SOM的加入也将为整个产品组合带来重塑效应。”Chetan Khona总结表示。
随着工业IoT和智能制造建设的不断推进,工业边缘计算市场潜力巨大。K24系列新品套件的推出，体现出其敏锐的市场洞察力和技术前瞻性，AMD正以创新产品和开放生态,帮助客户实现工业数字化转型。
本文转载自： 中关村在线
