Společnost congatec – přední dodavatel výpočetní techniky pro vestavné systémy a edge computing – při příležitosti 15. výročí představení formátu Qseven Computer-on-Module uvádí na trh conga-QMX8-Plus, zcela nový modul formátu Qseven s aplikačním procesorem NXP i.MX 8M Plus. Tato nová generace procesorové platformy je perfektní upgrade pro všechny počítačové systémy formátu Qseven založené na starším procesoru NXP i.MX 6, které pracují v provozních podmínkách zcela spolehlivě již řadu let. Přináší jim moderní strojové učení a možnosti AI a také podporu TSN pro ethernetovou komunikaci v reálném čase a prodlouží jejich životnost o dalších 10 až 15 let, což maximalizuje návratnost investic do těchto systémů.

Nový výkonný modul Qseven je založen na čtyřjádrovém aplikačním procesoru i.MX 8M Plus s mikroarchitekturou ARM Cortex-A53 s frekvencí 1,8 GHz a s přídavnou integrovanou procesorovou jednotkou pro neuronové sítě (NPU) s až 2,3 TOPS. Jako první procesor i.MX s akcelerátorem strojového učení poskytuje i.MX 8M Plus podstatně vyšší výkon pro inferenční algoritmy hlubokého učení a pro využití umělé inteligence v jednotkách edge. Při typické extrémně nízké spotřebě pouhé 3 W přináší nový modul conga-QMX8-Plus zvýšení výkonu o více než 150 %, podporované 64bitovou architekturou a integrovanou pamětí LPDDR4 s kapacitou až 6 GB. Velká energetická účinnost architektury ARM, možnosti strojového učení a Ethernet s podporou TSN umožňují v jednotkách edge realizovat ještě výkonnější a chytřejší vestavné systémy a systémy připojené do IIoT. Vertikální trhy s těmito moduly s nízkým příkonem sahají od průmyslového řízení, chytré robotiky a automatizace výroby až po zdravotnictví a maloobchod a od dopravy a chytrého zemědělství po chytrá města a chytré budovy.

„Od chvíle, kdy jsme představili první modul Qseven založený na procesoru NXP i.MX 6, se technologie Arm etablovala jako široce přijímaná mikroarchitektura a jako standard pro počítače kategorie Computer-on-Module. Nový procesor NXP i.MX 8M Plus nám nyní umožnil nabídnout masivní vylepšení pro zařízení edge s Qseven, a to nejen z hlediska výpočetního výkonu, ale také pokud jde o nové možnosti síťové komunikace, strojového vidění a AI,“ vysvětluje Martin Danzer, ředitel produktového managementu ve společnosti congatec, a dále zdůrazňuje největší výhody: „Díky tomu je nový modul ideální pro počítačové systémy formátu Qseven, které chtějí řešit nové požadavky na integrovaném trhu s využitím nových metod pro inferenci v hlubokém učení, analytických funkcí prediktivní údržby a rozpoznávání objektů. Jsou ovšem také perfektním řešením pro modernizaci stávajících systémů s i.MX 6.“

„Nový modul Qseven od společnosti congatec založený na ARM Cortex zdůrazňuje důležitost specifikace Qseven, která je světovou špičkou, pokud jde o moduly dodavatelů i příspěvky komunity,“ vysvětluje předseda sdružení SGET (Standardization Group for Embedded Technologies) Ansgar Hein. Nejvyšší představitel sdružení, které má na starost specifikace vestavných systémů nezávislé na výrobcích, se i do budoucnosti dívá optimisticky: „Letos oslavujeme 15. výročí zveřejnění specifikace Qseven. Jsem pevně přesvědčen, že s novou generací modulů, která nabízí dlouhodobou dostupnost po dobu nejméně 10 let, oslavíme i 25. výročí.“

Vylepšení, která přináší procesor i.MX 8M Plus

Stávající i nové aplikace nyní mohou využívat předností křemíkového čipu vyráběného 14nm technologií. Patří mezi ně velmi malá spotřeba, obvykle 3 W, podpora 64bitových aplikací místo 32bitových a až 6 GB vestavěné paměti LPDDR4 včetně podpory ECC namísto pouhých 4 GB. Novinkami jsou také šifrování AES pro vyšší kybernetickou bezpečnost, procesor pro zpracování obrazového signálu (ISP), který umožňuje paralelní zpracování obrazů s vysokým rozlišením v reálném čase včetně dekódování/kódování H265, vysoce kvalitní signálový procesor DSP, který umožňuje provozovat aplikace pro rozpoznávání řeči, a procesor pro neuronové sítě NPU, který přináší 2,3 TOPS vyhrazeného výpočetního výkonu AI pro inferenční algoritmy strojového a hlubokého učení. Integrovaný Cortex-M7 společně s ethernetovým portem podporujícím TSN umožňují řízení v reálném čase a použití v kritických zařízeních odolných proti selhání. Vedle šifrovacího modulu (CAAM) pro hardwarově akcelerované šifrování ECC a RSA má ARM TrustZone také doménový řadič Resource Controller (RDC) pro izolované spuštění kritického softwaru a zabezpečený režim High Assurance Boot, který brání spuštění neoprávněného softwaru během bootování.

Technické parametry nových modulů Qseven podrobně

Nové moduly conga-QMX8-Plus Qseven jsou vybaveny čtyřjádrovými procesory NXP i.MX 8M Plus s mikroarchitekturou ARM Cortex A53 s frekvencí 1,8 GHz pro použití v běžných průmyslových podmínkách (0 °C až +60 °C) nebo 1,6 GHz pro rozšířený rozsah pracovních teplot (–40 °C až +85 °C). K modulům je možné připojit až tři nezávislé displeje, připojené prostřednictvím nativně podporovaných rozhraní HDMI 2.0a, LVDS 2x 24bit and MIPI-DSI, a zajišťovat jimi hardwarově akcelerované dekódování a kódování videa včetně H.265, takže streamy z kamer s vysokým rozlišením přenášené dvěma integrovanými rozhraními MIPI-CSI lze odesílat přímo do sítě. Pro interní ukládání dat mají moduly až 128 GB paměti 5.1 eMMC, která může pracovat i v bezpečeném režimu pSLC, a také jeden integrovaný soket pro µSD. Periferní rozhraní zahrnují 1x PCIe Gen 3, 1x USB 3.0, 3x USB 2.0, 4x UART, 1x CAN FD a 14x GPIO. Pro komunikaci v reálném čase má modul jedno gigabitové ethernetové rozhraní s podporou TSN. Soubor funkcí doplňují dvě rozhraní I2S pro přenos zvuku. Podporované operační systémy jsou Linux, Yocto a Android.

Další informace o modulech conga-QMX8-Plus Qseven Computer-on-Module od firmy congatec je možné najít na: https://www.congatec.com/en/products/qseven/conga-qmx8-plus/

Další informace o formátu a technice Qseven jsou dostupné na: https://www.congatec.com/en/technologies/qseven/