Es erweitert diese Anwendungen um moderne Machine-Learning- und KI-Funktionen sowie TSN-Unterstützung für Echtzeit-Ethernet, verlängert deren Lebensdauer um 10 bis 15 Jahre und maximiert die Rentabilität dieser Systeme.
Das leistungsstarke neue Qseven-Modul basiert auf dem i.MX 8M Plus-Anwendungsprozessor mit Quad-Core ARM Cortex-A53-Leistung mit 1,8 GHz und einer integrierten neuronalen Verarbeitungseinheit (NPU) mit bis zu 2,3 TOPS. Als erster i.MX-Prozessor mit Machine-Learning-Beschleuniger bietet der i.MX 8M Plus eine deutlich höhere Leistung für Deep-Learning-Inferenz und Edge-KI. Mit einem extrem niedrigen typischen Stromverbrauch von nur 3 Watt bietet das neue conga-QMX8-Plus-Modul eine Leistungssteigerung von über 150 %, unterstützt durch eine 64-Bit-Architektur und bis zu 6 GB Onboard-LPDDR4-Speicher. Die hohe Energieeffizienz der ARM-Leistung, die Machine-Learning-Funktionen und Ethernet mit TSN-Unterstützung ermöglichen noch leistungsfähigere und intelligentere eingebettete und Edge-vernetzte IIoT-Systeme. Die Anwendungsbereiche dieser energieeffizienten Module reichen von Industriesteuerungen, intelligenter Robotik und Fabrikautomation über Gesundheitswesen und Einzelhandel bis hin zu Transportwesen, intelligenter Landwirtschaft sowie intelligenten Städten und Gebäuden.
„Seit der Einführung des ersten Qseven-Moduls auf Basis des NXP i.MX 6-Prozessors hat sich die Arm-Technologie als weit verbreitete Architektur für den Computer-on-Module (COM)-Standard etabliert. Der neue NXP i.MX 8M Plus-Prozessor ermöglicht uns nun signifikante Verbesserungen für Qseven-basierte Edge-Geräte – nicht nur hinsichtlich der Rechenleistung, sondern auch in Bezug auf neue Funktionen für Netzwerktechnik, Bildverarbeitung und KI“, erklärt Martin Danzer, Director of Product Management bei congatec, und hebt die wichtigsten Vorteile hervor: „Dadurch eignet sich das neue Modul ideal für Qseven-Designs, die neue Anforderungen im Embedded-Markt erfüllen und neue Funktionen für Deep-Learning-Inferenz, prädiktive Wartungsanalysen und Objekterkennung nutzen möchten. Gleichzeitig bietet es eine optimale Lösung für die Aufrüstung bestehender i.MX 6-Designs.“
„Das neue Qseven-Modul von congatec auf Basis von ARM Cortex unterstreicht die Bedeutung der Qseven-Spezifikation, die weltweit führend in Bezug auf herstellerspezifische Module und Community-Beiträge ist“, erklärt SGET-Präsident Ansgar Hein. Der Spitzenvertreter der herstellerunabhängigen Spezifikation blickt auch optimistisch in die Zukunft: „Dieses Jahr feiern wir das 15-jährige Jubiläum von Qseven. Mit dieser neuen Modulgeneration, die eine Langzeitverfügbarkeit von mindestens 10 Jahren bietet, bin ich mir sicher, dass wir auch das 25-jährige Jubiläum feiern werden.“
Die Verbesserungen des i.MX 8M Plus Prozessors ermöglichen
es bestehenden und neuen Anwendungen, von im 14-nm-Verfahren gefertigten Siliziumchips zu profitieren. Sie bieten einen geringeren Stromverbrauch (typischerweise ca. 3 Watt), 64-Bit-Unterstützung statt 32-Bit und bis zu 6 GB LPDDR4-Speicher (inkl. Online-ECC-Unterstützung) statt bisher 4 GB. Neu sind außerdem: AES-Verschlüsselung für erhöhte Cybersicherheit, ein Bildsignalprozessor (ISP) für die parallele Echtzeitverarbeitung hochauflösender Bilder (inkl. H.265-Dekodierung/Kodierung), ein hochwertiger DSP für Spracherkennungsanwendungen sowie eine NPU mit 2,3 TOPS dedizierter KI-Rechenleistung für maschinelles Lernen und Deep Learning. Der integrierte Cortex-M7 ermöglicht zudem Echtzeitsteuerung, verfügt über einen TSN-kompatiblen Ethernet-Anschluss und kann als Ausfallsicherung eingesetzt werden. Neben einem Verschlüsselungsmodul (CAAM) für hardwarebeschleunigte ECC- und RSA-Verschlüsselung integriert die ARM TrustZone auch einen Resource Domain Controller (RDC) zur isolierten Ausführung kritischer Software sowie einen hochsicheren Secure-Boot-Modus, der die Ausführung nicht autorisierter Software beim Systemstart verhindert.
Die neuen Qseven-Module im Detail:
Die neuen Qseven conga-QMX8-Plus-Module sind mit Quad-Core-Prozessoren vom Typ NXP i.MX 8M Plus ausgestattet, die mit 1,8 GHz für industrielle Temperaturbereiche (0 °C bis +60 °C) oder mit 1,6 GHz für erweiterte Temperaturbereiche (-40 °C bis +85 °C) takten. Die Module können bis zu drei unabhängige Displays ansteuern, die über nativ unterstütztes HDMI 2.0a, 2x24-Bit-LVDS und MIPI-DSI angeschlossen sind. Sie bieten hardwarebeschleunigte Video-Decodierung und -Codierung, einschließlich H.265, sodass hochauflösende Kamerastreams, die über zwei integrierte MIPI-CSI-Schnittstellen bereitgestellt werden, direkt an das Netzwerk gesendet werden können. Für die Datenspeicherung bieten die Module bis zu 128 GB eMMC 5.1, der auch im sicheren pSLC-Modus betrieben werden kann, sowie einen microSD-Kartensteckplatz. Zu den Peripherieschnittstellen gehören ein PCIe Gen 3-Anschluss, ein USB 3.0-Anschluss, drei USB 2.0-Anschlüsse, vier UARTs, ein CAN FD-Anschluss und 14 GPIOs. Für Echtzeit-Netzwerkverbindungen bietet das Modul 1 Gbit/s mit TSN-Unterstützung. Zwei I2S-Ports für Audio runden die Ausstattung ab. Unterstützte Betriebssysteme sind Linux, Yocto und Android.
