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Automazione e Strumentazione
Ottobre 2016
ELETTRONICA
primo piano
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per offrire delle soluzioni con costi di partenza
ancora più bassi. Questa mossa di Xilinx mira
a fare in modo che questi dispositivi diventino
ancora più pervasivi e diffusi, rendendoli conve-
nienti anche per applicazioni economiche.
Infatti, i dispositivi SoC che Xilinx aveva già pro-
posto sul mercato erano i membri della famiglia
Zynq-7000 dotati processore ARM dual-core
(Cortex-A9), che sono accoppiati con delle logi-
che programmabili (FPGA Artix-7 o Kintex-7)
realizzate con processi da 28 nanometri.
In pratica, questi sistemi integrati imbarcano delle
matrici di circuiti programmabili composte da 6,6
milioni di celle logiche e, per quanto riguarda le
capacità di comunicazione, dispongono di ricetra-
smettitori integrati che possono gestire flussi di
dati che vanno da 6.6Gb/s fino a 12.5Gb/s.
Un ampio spettro di applicazioni
Uno solo di questi componenti SoC è in grado di
supportare un’applicazione di visione artificiale
molto complessa, mettendo a disposizione tutte le
risorse necessarie a realizzare, per esempio, dei
sistemi automatici multi-telecamera di
assistenza
automatica alla guida di veicoli (
Advanced Dri-
ver Assistance Systems o Adas).
Nell’elaborazione delle immagini, questi SoC per-
mettono l’analisi dei segnali a livello hardware e
non, come avviene di solito, a livello software. L’a-
nalisi del singolo pixel a livello hardware, effettuata
contemporaneamente e in parallelo per tutta l’im-
magine, rende possibile un’esecuzione più veloce
degli algoritmi necessari ad attuare delle strategie
complesse di
comprensione dell’immagine
.
Inoltre, questo approccio all’elaborazione effet-
tuata a livello di componente, può dimostrarsi
altrettanto utile nel
deep learning
e nelle nuove
applicazioni di intelligenza artificiale.
La nuova generazione di dispositivi cost effec-
tive di Xilinx è anche in grado di incorporare
delle evolute funzioni di sicurezza e può utiliz-
zare delle
capacità integrate di cyber-difesa
.
Infatti, la piattaforma SoC Zynq-7000 è pensata
per essere in grado di gestire autonomamente la
connettività cloud
in modo sicuro: i dispositivi
di questa famiglia si basano su un approccio mul-
tistrato per la sicurezza, che include la modalità di
avvio sicuro, con il processore che analizza l’e-
secuzione dei moduli software, e delle funzioni
di crittografia appositamente pensate per fare
fronte in modo efficace alle sfide della IoT. Con
la nuova proposta degli Zynq-7000S queste capa-
cità sono offerte a costi ancora più accessibili.
Questi sistemi integrati su singolo Chip sono
ottimizzati per fornire elevate capacità di calcolo
rispetto alla potenza dissipata e sono progettati per
fornire la massima flessibilità di progettazione.
I dispositivi della serie Zynq sono stati pensati
proprio per dare origine ad oggetti
totalmente
programmabili
,
completamente definibili
attraverso il software
, capaci di riunire elevate
capacità di calcolo in rapporto alle dimensioni
e alla potenza richiesta, con ampie possibilità di
comunicazione e facilmente modificabili.
Nell’industria, la disponibilità di questi com-
ponenti permetterà di realizzare in maniera più
semplice ed efficace le applicazioni di raccolta ed
elaborazione dei dati provenienti dai sensori e di
manutenzione predittiva
. La maggiore velocità
di elaborazione, utile per il real-time e le appli-
cazioni che richiedono un
forte determinismo
,
permetterà di migliorare il
controllo motori
e
potrebbe dimostrarsi un ausilio particolarmente
utile in applicazioni innovative come, per esem-
pio, quelle dei robot collaborativi.
Infine, è da segnalare anche l’introduzione da parte
di Xilinx della famiglia di FPGA
Spartan-7
, che è
realizzata in tecnologia da 28 nm e con un package
da 8 x 8mm. Gli Spartan-7 sono pensati come
solu-
zione di connettività
conveniente e compatta per
interfacce di tipo sia tradizionale, sia innovativo, in
applicazioni che prevedano la raccolta, l’elabora-
zione e la ‘fusione’ dei dati provenienti dai sensori.
Non è un caso chemolti dei produttori di riferimento
di sistemi e soluzioni di automazione si stiano
progressivamente spostando verso un modello di
impresa che assomiglia sempre di più alle
‘software
company’
, dove gran parte delle conoscenze e
delle competenze possono essere valorizzate
sotto forma di algoritmi e software evoluti, in
maniera ancora maggiore rispetto all’approccio
hardware dell’automazione tradizionale.
Oltre ai sistemi Adas per il settore automobilistico, Xilinx
prevede una rapida crescita per i sistemi di visione artificiale