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Pequeño pero impresionante

La versión 8X del procesador NXP i.MX 8 tiene un consumo de energía extremadamente bajo, es robusta y viene con muchas características de seguridad funcional. Ahora es compatible en los estándares de módulos SMARC 2.0 y Qseven de congatec. Tales módulos ofrecen a los desarrolladores de ARM una mayor seguridad en el diseño y una implementación más sencilla del núcleo de procesamiento a pesar de la complejidad creciente.

Como el procesador estrella de NXP, los desarrolladores de sistemas embebidos siempre han tenido en cuenta el nuevo procesador i.MX 8. Es el más potente de toda la familia i.MX 8. Junto a él, la nueva familia de procesadores i.MX 8X ahora también está disponible. Amplía el rango escalable de la serie i.MX 8 con una variante de procesador particularmente robusta y de baja potencia con 2 a 4 núcleos de procesador ARM® Cortex®-A35, con certificación SIL 3 opcional. Las aplicaciones para esta nueva variante 8X particularmente robusta y eficiente en el uso de la energía se pueden encontrar, entre otras, en dispositivos industriales, máquinas y sistemas que exigen un alto nivel de seguridad funcional.

Integra los núcleos ARM más eficientes

Al mismo tiempo, estos nuevos procesadores 8X, que integran los núcleos ARM más eficientes de la historia, también son adecuados para el rango de temperatura ampliado desde -40 a +85°C, lo que hace que la nueva clase de procesador sea ideal para aplicaciones de vehículos móviles y para exteriores. Con un consumo de energía de menos de 3 vatios en funcionamiento normal y un TDP máximo de 3-4 vatios, dichos sistemas también son adecuados para aplicaciones completamente sin ventilación forzada y alimentadas con energía solar. Gracias al alto grado de integración de gráficos, video, audio y voz, los nuevos procesadores también son muy atractivos para la implementación en HMI, tabletas resistentes y dispositivos de mano. Las funciones integradas de procesamiento de imágenes predestinan aún más los nuevos procesadores para análisis de video y el uso de la tecnología de redes neuronales para el reconocimiento de objetos y aplicaciones de conocimiento de la situación.

Multi-talento con foco en el segmento móvil

Las opciones de aplicación son muy diversas y van desde sistemas de automatización y control industrial más pequeños, como PLCs, controladores de E/S, robótica y sistemas de logística y distribución; para sistemas de gestión de edificios, sistemas de monitorización de pacientes, cabinas de automoción e intra-logística e información y entretenimiento a bordo en aviones y trenes; para IoT, M2M y aplicaciones telemáticas con dispositivos distribuidos de los diseños más diversos, así como sistemas de video-vigilancia inteligente distribuidos. Si estos dispositivos están equipados con el nuevo i.MX 8X, ofrecen un rendimiento mayor del que se consideraba el mejor rendimiento de tablet hasta hace unos años. A medida que se vuelven cada vez más atractivos en términos de precio, están abriendo un número creciente de nuevos campos y mercados de aplicaciones.

Alta escalabilidad compatible con pin y software

Dado que el nuevo procesador NXP i.MX 8X integra todos los subsistemas y arquitecturas principales de la familia i.MX 8 de mayor valor, los desarrolladores se benefician de una gama extremadamente amplia de opciones de escalado y la máxima reutilización del software. Pero, ¿cuáles son las diferencias entre i.MX 8 y i.MX 8X? En primer lugar, debe señalarse que ninguna de las variantes tiene nada que ver con el i.MX 8M, que ya está disponible en la producción en serie. Esto se ha desarrollado como un dispositivo para decodificadores y sistemas de TV y, por lo tanto, se posiciona en el segmento de electrónica de consumo, que tiene un enfoque de aplicación completamente diferente al de las instalaciones industriales, donde el soporte de LVDS sigue siendo una característica importante entre otras cosas. Solo se compararán a continuación las dos variantes i.MX8 e i.MX 8X, para las cuales compañías tales como congatec brindan soporte a nivel de placa embebida y módulo.

Núcleos de procesamiento finos pero seguros

Además del soporte opcional SIL ya mencionado ofrecido por el i.MX 8X, otra diferencia es el uso de los núcleos ARM Cortex-A35 en lugar de los núcleos ARM Cortex- A53. No se utilizan procesadores ARM Cortex-A72 y el conjunto de características generales es más económico y, por lo tanto, más eficiente energéticamente, lo que reduce el consumo de energía del i.MX 8X a 3-4 vatios en comparación con los 12 vatios para el i.MX8 totalmente equipado. El i.MX 8X está disponible en configuraciones con 2 o 4 procesadores Cortex-A35 junto con 1 Cortex-M4F con unidad de punto flotante integrado y DSP para procesar tareas críticas como la cámara de respaldo, así como la supervisión y activación del siste ma. El i.MX8, por otro lado, ofrece un total de hasta 8 núcleos (4x A53, 2x A72, 2x M4F) y viene con un notable conjunto de características que incluye un gran ancho de banda y LPDDR4 de bajo consumo energético, así como también DD3 opcional con ECC.

Gráficos potentes y fiables

El i.MX8 admite hasta 3 pantallas independientes, así como sonido 1x SPDIF y 2x ASRC, incluyendo códecs completos para el reconocimiento de voz e interacción sin contacto. Dos de las pantallas son compatibles con Full-HD (1080p) y una en WVGA (864×480). El motor de procesamiento de video integrado admite la descodificación y codificación de videos 1080p en h.264, así como la decodificación de video 4K de resolución aún mayor en h.265. Otra característica importante es la partición de recursos basada en hardware, que permite separar los procesadores y los núcleos gráficos, lo que hace posible que múl tiples aplicaciones independientes se ejecuten en un solo chip. En combinación con la compatibilidad con hipervisores, los desarrolladores tienen una gran flexibilidad al crear sistemas fiables. Una característica importante, por ejemplo, para aplicaciones en vehículos: si el sistema de infoentretenimiento falla, la cámara de visión trasera continúa funcionando de manera segura en el modo s / w. El mismo principio también se puede aplicar a los sistemas de control en la automatización.

Una rica selección de interfaces, incluyendo Ethernet en tiempo real

El núcleo también ejecuta 1 interfaz PCIe 3.0 para opciones de expansión flexibles, así como interfaces 1x USB 3.0, 2x USB 2.0, 3x CAN, 4x UART, 4x SPI y 1x 12 bit AD. Las dos interfaces Gigabit Ethernet proporcionadas son ideales para redes horizontales y verticales en la automatización. El soporte opcional para la comunicación en tiempo real compatible con 1588 a través del protocolo TSN hace que el núcleo de la Industria 4.0 e IoT estén listos para que varios robots / brazos de soldadura en una celda de producción puedan sincronizarse en tiempo real a través de Ethernet. En el caso del i.MX 8X, este soporte se puede realizar mediante el uso de un dispositivo Qualcomm Atheros adicional, una opción disponible para los módulos de congatec. El Audio Video Bridging (AVB) también es compatible con la transmisión de video a través de Ethernet, que es interesante para los reproductores de señalización digital y para las cámaras de vigilancia conectadas a través de GbE.

Reconocimiento de imágenes y deep learning

Para aplicaciones basadas en video, el i.MX 8X admite una interfaz MIPI-CSI de 4 canales, entre otros. Las GPU con 2-4 Somb4 Vec4 (1x GC7000Lite o 1 x GC7000UltraLite) también admiten OpenGL ES, OpenCL, OpenVG y Vulkan para el procesamiento de datos en paralelo además de la salida de gráficos. La atención se centra en las aplicaciones de concienciación situacional con reconocimiento de imagen, así como en aplicaciones de inteligencia artificial y deep learning para aprendizaje automático. Si le falta algo de este amplio conjunto de funciones del i.MX 8X, puede asumir con seguridad que el i.MX8, como la versión más grande, ofrecerá más en cada categoría de funciones.

Muchas características de fiabilidad y seguridad

En general, ambas variantes de procesador también ofrecen una mayor fiabilidad gracias a la tecnología de fabricación de Silicon on Insulator (FD-SOI) totalmente desarrollada. Ayuda a los procesadores de aplicaciones fabricados en el proceso de 28 nm a mejorar drásticamente el MTBF en comparación con las tecnologías anteriores, y a reducir los “latch-ups” gracias a la alta inmunidad de FD-SOI a los defectos blandos. Todas estas funciones, junto con las sofisticadas funciones de seguridad, como el arranque de alta seguridad, el temporizador TPM, el cifrado completo y hasta 10 pines de manipulación activos y pasivos, hacen de los nuevos procesadores i.MX 8 una base ideal para el desarrollo de plataformas informáticas embebidas extremadamente eficientes en consumo de energía y de alta fiabilidad.

Fácil implementación de tecnologías complejas

Los desarrolladores de dispositivos en este segmento de factor de forma pequeño a menudo se enfrentan al desafío de necesitar un diseño específico, pero ninguna de las placas estándar existentes satisface sus demandas. Como regla general, las placas estándar no proporcionan el rendimiento requerido, ni ofrecen las interfaces necesarias para comenzar directamente con el desarrollo de la aplicación. Es por eso que los desarrolladores buscan la manera más eficiente de desarrollar sus soluciones. ¿Tendrán que desarrollar todo ellos mismos o también pueden usar componentes disponibles en el mercado? Y si es así, ¿qué deberían usar? Dado que el núcleo de cálculo es, ante todo, un medio para un fin y no requiere ninguna adaptación adicional, se recomiendan los estándares industriales de módulos CoM (Computer-on-Module), como SMARC 2.0 o Qseven. Con estos módulos listos para la aplicación, el potente núcleo de computación se puede instalar con un simple plug & play, y ¡bingo!, los desarrolladores se benefician inmediatamente de un diseño drásticamente simplificado, en el que todo lo que queda por hacer es ajustar las interfaces específicas en la placa base. Los módulos CoM estándar también son ideales para diseños totalmente personalizados, ya que el núcleo de cálculo se puede combinar fácilmente con placas base. Una ventaja particularmente importante del uso de módulos es el hecho de que se pueden escalar de i.MX8-X al i.MX8 Quad de gama alta sobre la base de SMARC 2.0 o Qseven, aunque los procesadores no son compatibles con los pines y por lo tanto requieren su propio diseño específico.

Al instante listos para funcionar

Por lo tanto, los desarrolladores pueden iniciar de inmediato el diseño de sus aplicaciones sobre la base de una placa de soporte de evaluación y el extenso ecosistema de software que viene con la placa y los módulos en forma de cargadores de arranque personalizados y BSP. Sobre la base de las placas base, se pueden desarrollar los primeros prototipos y series pequeñas y el núcleo de cómputo se puede fusionar con la placa base desde el diseño de equilibrio hasta el diseño totalmente personalizado. Dado que el núcleo de computación viene listo para la aplicación, los riesgos del proyecto se reducen desde el principio. Otra ventaja de los módulos CoM es el hecho de que pueden estar disponibles para fines de evaluación antes de la producción en serie en NXP por parte de compañías como congatec. Aquellos que sigan las estrategias de ser los primeros en el mercado para sus diseños de sistemas basados en i.MX8, recibirán un buen servicio con los módulos cCoM SMARC 2.0 y Qseven de congatec. Como súper componentes, combinan todo lo que necesita un desarrollador de aplicaciones i.MX8 en un paquete completo listo para la aplicación y son muy fáciles de implementar hasta diseños totalmente personalizados.

El soporte es crucial para los productos estándar

Sin embargo, si desea pasar de un producto estándar a una plataforma optimizada para una aplicación específica, usar la plataforma de hardware correcta es solo la mitad de la batalla, especialmente si se trata de un diseño basado en un procesador ARM. Por este motivo, congatec ofrece un completo ecosistema de software para sus componentes estándar, que se proporciona de forma estándar junto con el hardware y está acompañado por un soporte de integración personal para los desarrolladores OEM para que puedan realizar sus tareas con mayor facilidad y eficiencia. Al mismo tiempo, congatec también se posiciona como un proveedor de servicios completos para todas las necesidades informáticas embebidas de los OEM. El Centro de Soluciones Técnicas (TSC) de congatec, que es responsable de los servicios adicionales relacionados con la plataforma de hardware, por lo tanto, ofrece una amplia gama de soluciones adecuadas. Los servicios de TSC incluyen todo, desde el gestor de arranque

y la personalización de UEFI hasta cualquier desarrollo de firmware personalizado, así como cualquier pregunta sobre Linux (en tiempo real) y proyectos personalizados con QNX o Green Hills. La oferta de servicios incluye además la selección de componentes adecuados para placas base, por ejemplo, para la certificación SIL del diseño del sistema, así como pruebas de cumplimiento de señales de alta velocidad, simulaciones térmicas, cálculos de MTBF y servicios de depuración para soluciones específicas del cliente. El objetivo es proporcionar siempre a los clientes el soporte técnico más eficiente y conveniente, desde la ingeniería de requisitos hasta la producción en masa.



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