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Solutions FPGA et SoC déterministes à faible consommation pour les systèmes robotiques intelligents
Les systèmes robotiques modernes exigent une réactivité en temps réel, une utilisation efficace de l’énergie et la flexibilité d’intégrer la détection, le contrôle et l’IA à la périphérie. La famille Microchip PolarFire FPGA est conçue spécialement pour répondre à ces exigences sur les plateformes industrielles, collaboratives, mobiles et robotiques autonomes.
Le portefeuille PolarFire comprend des FPGA PolarFire, des FPGA SoC PolarFire et les nouveaux FPGA SoC PolarFire Core. Ensemble, ils offrent une densité logique évolutive, un traitement RISC-V multi-cœur intégré, une E/S rapide et une activation de l’IA en périphérie tout en maintenant une efficacité énergétique de premier plan dans l’industrie et une sécurité robuste. Cette combinaison permet aux concepteurs robotiques de construire des systèmes précis, intelligents et fiables qui fonctionnent en toute sécurité dans des environnements dynamiques.
Fiche technique SoC PolarFire
Fiche technique FPGA SoC PolarFire Core
PolarFire FPGA Brochure
PUF SAMA5 Arm® Cortex-A5®
À propos de Microchip
Les dispositifs Microchip PolarFire sont conçus pour simplifier le développement robotique tout en permettant des fonctionnalités avancées en périphérie. La famille SoC PolarFire combine des processeurs RISC-V multicœurs déterministes avec un tissu FPGA, ce qui la rend bien adaptée aux plateformes robotiques nécessitant des applications Linux en plus d’un contrôle en temps réel. Pour les conceptions robotiques sensibles au coût et à la consommation qui ne nécessitent pas d’émetteurs-récepteurs série à haute vitesse, les nouveaux FPGA SoC PolarFire Core offrent un équilibre optimisé entre performance, intégration et flexibilité.
Les FPGA PolarFire étendent encore les capacités robotiques avec des solutions d’IA de périphérie telles que le SDK VectorBlox Accelerator pour l’inférence à faible consommation et des architectures de pont de capteurs qui connectent des capteurs de vision à large bande passante aux plateformes de traitement IA. Ensemble, la famille PolarFire permet aux développeurs de robotique de passer sans interruption de l’entrée des capteurs à l’action intelligente tout en maintenant un comportement déterministe, une sécurité et une efficacité à travers le système.
Intégration évolutive de SoC RISC-V pour des conceptions robotiques axées sur la valeur
Les FPGA SoC PolarFire Core élargissent le portefeuille de SoC PolarFire avec des appareils optimisés pour des applications robotiques qui ne nécessitent pas d’émetteurs-récepteurs série à haute vitesse. Ces dispositifs conviennent bien aux contrôleurs robotiques embarqués, aux sous-systèmes de mouvement compact et aux nœuds d’intelligence distribuée où l’efficacité énergétique, le déterminisme et le contrôle des coûts sont essentiels.
En combinant le traitement RISC-V embarqué avec le tissu FPGA, les FPGA SoC PolarFire Core permettent aux concepteurs de consolider la logique de contrôle, l’interface périphérique et le traitement en temps réel au sein d’un seul appareil. Une large gamme de densités logiques allant jusqu’à 460K éléments logiques, ainsi qu’un emballage flexible et des options d’E/S, permet un ajustement précis sur diverses plateformes robotiques.
Les cas d’utilisation idéaux en robotique incluent :
FPGAs SoC RISC-V multicœurs déterministes pour le contrôle robotique avancé
Les FPGA SoC PolarFire sont conçus pour des systèmes robotiques qui nécessitent une coordination étroite entre le traitement de haut niveau et le contrôle en temps réel. Construits autour d’un cluster cohérent de CPU RISC-V multicœur avec un sous-système de mémoire L2 déterministe, ces dispositifs supportent l’exécution simultanée d’applications basées sur Linux et de charges de travail en temps réel dur.
Cette architecture rend les FPGA SoC PolarFire bien adaptés aux plateformes robotiques qui intègrent perception, planification, sécurité et contrôle de mouvement au sein d’un seul système. L’efficacité énergétique de pointe de l’industrie et l’excellente performance thermique permettent une exploitation soutenue dans des environnements robotiques limités par l’espace et des difficultés thermiques, tandis que des dispositifs de sécurité intégrés contribuent à protéger l’intégrité du système et la propriété intellectuelle.
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Accélération IA en périphérie et intégration de capteurs pour la robotique intelligente
Les FPGA PolarFire permettent aux développeurs de robotique d’implémenter une IA de bordure déterministe à faible consommation et un traitement de capteurs à large bande passante sans dépendre d’accélérateurs externes. Grâce au SDK VectorBlox Accelerator, les développeurs peuvent déployer une inférence optimisée de réseaux neuronaux directement dans le tissu FPGA à l’aide des flux du compilateur SmartHLS, assurant ainsi la perception en temps réel avec une latence prévisible.
Pour les systèmes robotiques centrés sur la vision, le pont de capteurs Ethernet PolarFire offre un chemin évolutif pour connecter des capteurs multi-protocoles tels que MIPI CSI-2, SLVS-EC et CoaXPress aux plateformes NVIDIA IGX et AGX via Ethernet 10G. Cette architecture permet un placement flexible des capteurs, de longs passages de câbles et un transport sécurisé des données depuis la périphérie du robot jusqu’au traitement centralisé de l’IA.
