Congatec: Neue SMARC-2.1-Module mit NXP-i.MX-8M-Plus-Prozessor

Mit seinen Machine- und Deep-Learning-Fähigkeiten ermöglicht das neue Low-Power-Modul conga-SMX8-Plus industriellen Embedded-Systemen, ihre Umgebung zu sehen und zu analysieren – für Situational Awareness, visuelle Inspektion, Identifikation, Überwachung und Tracking sowie für gestenbasierte, berührungslose Maschinenbedienung und Augmented Reality.

Zu den technischen Highlights der Arm-Cortex-A53-basierten Quad-Core-Prozessorplattform gehören die integrierte Neural Processing Unit (NPU) für KI-Rechenleistung und der Image Signal Processor (ISP) für die parallele Echtzeitverarbeitung von hochauflösenden Bildern und Videostreams der beiden integrierten MIPI-CSI-Kamerainterfaces.

Das auf dem i.MX-8M-Plus-Prozessor basierende SMARC-Modul ermöglicht mit seinen verschiedenen spezialisierten Processingunits reaktionsschnelle Embedded-Vision- und KI-Anwendungen bei sehr niedrigem Stromverbrauch. Zu den Vorteilen gehören:

• Die NPU ergänzt die vier leistungsstarken multifunktionalen Arm-Cortex-A53-Prozessorkerne um 2,3 TOPS dedizierte KI-Rechenleistung.
• Der integrierte ISP verarbeitet Full-HD-Videostreams mit bis zu 3 × 60 Bildern pro Sekunde zur Videoverbesserung.
• Der hochwertige DSP ermöglicht eine lokale Spracherkennung ohne Cloud-Anbindung.
• Der Cortex-M7, der auch als Fail-Safe-Einheit eingesetzt werden kann, sorgt zusammen mit einem Time-Sychronized-Network-fähigen Ethernet-Port für die Echtzeitsteuerung.
• Neben einem Verschlüsselungsmodul (CAAM) für hardwarebeschleunigte ECC- und RSA-Verschlüsselung integriert die Arm TrustZone auch den Ressource Domain Controller (RDC) zur isolierten Ausführung kritischer Software und den sicheren High-Assurance-Boot-Modus, um die Ausführung nicht autorisierter Software während des Bootens zu verhindern.

Das Featureset im Detail

Die neuen SMARC-2.1-Module für Vision- und KI-Applikationen verfügen über vier Quad-Core-Arm-Cortex-A53-basierte NXP-i.MX-8M-Plus-Prozessoren für den industriellen (0 bis +60 °C) oder den erweiterten Temperaturbereich (-40 bis +85 °C) sowie In-Line ECC für bis zu 6 GB LPDDR4-Speicher. Die Module können bis zu drei unabhängige Displays ansteuern und bieten hardwarebeschleunigte Videodekodierung und -kodierung einschließlich H.265, sodass hochauflösende Kamerastreams, die von zwei integrierten MIPI-CSI-Schnittstellen geliefert werden, direkt an das Netzwerk gesendet werden können. An Datenspeicher finden Entwickler onboard bis zu 128 GB eMMC, der auch im sicheren pSLC-Modus betrieben werden kann. Zu den Peripherieschnittstellen gehören 1 × PCIe Gen 3, 2 × USB 3.0, 3 × USB 2.0, 4 × UART sowie 2 × CAN FD und 14 × GPIO. Für die Echtzeit-Vernetzung bietet das Modul 1 × Gbit mit TSN-Unterstützung sowie konventionelles Gbit-Ethernet. Eine optionale, auf das Modul gelötete M.2-Wi-Fi- und Bluetooth-LE-Karte sorgt für drahtlose Konnektivität. 2 × I²S für Sound rundet das Feature-Set ab. Zu den unterstützten Betriebssystemen gehören Linux, Yocto 2.0 und Android.

(neu)