Le module COM-HPC Mini combine les ressources

Aaronn Electronic a présenté le module conga-HPC/mIQ-X de Congatec, un module COM-HPC Mini basé sur une architecture ARM, développé pour l’edge computing, l’inférence d’intelligence artificielle et les systèmes embarqués industriels. La plateforme combine des processeurs Qualcomm Dragonwing IQ-X, une accélération IA intégrée et une connectivité de niveau industriel dans un format standardisé COM-HPC Mini. Elle s’adresse aux OEM et aux intégrateurs de systèmes développant des solutions pour la robotique, l’automatisation industrielle, la vision industrielle et les infrastructures edge connectées.

Architecture ARM hétérogène pour l’IA en périphérie et l’informatique embarquée
Le module conga-HPC/mIQ-X repose sur les processeurs Qualcomm Dragonwing IQ-X et intègre jusqu’à douze cœurs Qualcomm Oryon fonctionnant à des fréquences pouvant atteindre 3,4 GHz. L’architecture est complétée par un NPU Qualcomm Hexagon offrant jusqu’à 45 TOPS de performances d’intelligence artificielle ainsi qu’un GPU Adreno destiné aux applications graphiques et aux tâches de visualisation.

La plateforme utilise une architecture de calcul hétérogène dans laquelle le CPU, le GPU et le NPU prennent en charge différentes charges de travail. L’inférence IA, le traitement d’images et l’analyse de données issues de capteurs peuvent être exécutés directement sur le module, supprimant ainsi la nécessité d’ajouter des cartes d’accélération externes. Ce niveau d’intégration réduit la complexité du système et simplifie la gestion thermique par rapport aux architectures reposant sur des accélérateurs IA séparés.

La mémoire LPDDR5x soudée est disponible dans des capacités allant de 16 Go à 64 Go et prend en charge des débits pouvant atteindre 8400 Mo/s. Le stockage intégré UFS 4.0 offre jusqu’à 1 To de capacité. Cette combinaison de mémoire rapide et de stockage embarqué permet de prendre en charge des applications gourmandes en données avec des temps de démarrage rapides et un accès à faible latence.

COM-HPC Mini pour des plateformes compactes
Le module adopte le format standardisé COM-HPC Mini de 95 x 70 mm. Son encombrement réduit facilite son intégration dans des PC industriels, des systèmes mobiles, des plateformes autonomes et des passerelles edge industrielles où l’espace est limité. Le standard COM-HPC prend également en charge des stratégies de plateforme modulaires avec des générations de processeurs interchangeables et une disponibilité produit à long terme.

La spécification COM-HPC a été développée pour les applications nécessitant une puissance de calcul élevée et des capacités d’E/S étendues. Par rapport aux anciens standards de modules informatiques, COM-HPC offre un nombre nettement plus important de lignes PCIe, des interfaces haut débit de dernière génération et une meilleure évolutivité pour les serveurs edge et les plateformes embarquées hautes performances.

E/S haut débit et connectivité réseau industrielle
Pour prendre en charge des périphériques hautes performances, le module fournit jusqu’à 16 lignes PCIe, y compris PCIe Gen4. Cela permet l’intégration de cartes FPGA, de solutions de stockage NVMe, de frame grabbers et d’autres modules d’extension. Le système prend également en charge jusqu’à deux interfaces USB4 pour les périphériques externes à forte bande passante.

Pour les applications réseau, le module intègre deux ports Ethernet 2,5 Gigabit avec prise en charge d’IEEE 1588v2 et de MACsec. La synchronisation temporelle précise permet son utilisation dans des environnements industriels nécessitant des communications déterministes, tandis que MACsec renforce la sécurité au niveau du réseau.

Pour les applications de vision industrielle, les interfaces MIPI-CSI permettent la connexion directe de systèmes de caméras. Le module intègre également des interfaces CAN, I2C, SPI, UART, GPIO et d’autres options de connectivité embarquée pour l’intégration de capteurs, d’actionneurs et de systèmes de contrôle industriels.

Sécurité industrielle et disponibilité à long terme
Le module conga-HPC/mIQ-X intègre un module TPM 2.0 servant de racine de confiance matérielle. Des fonctions telles que Secure Boot, le stockage chiffré et les processus firmware sécurisés prennent en charge les stratégies de cybersécurité pour les systèmes edge industriels et les environnements de fabrication connectés.

La plage de température de fonctionnement de -40 °C à +85 °C permet le déploiement du module dans des environnements industriels soumis à des conditions climatiques variables. Les fonctions de surveillance de l’état matériel, de watchdog et de gestion des pertes d’alimentation contribuent à la conception de systèmes robustes pour des applications fixes et mobiles.

Au niveau logiciel, le module prend en charge des distributions Linux telles qu’Ubuntu Pro et Yocto, ainsi que Windows 11 IoT Enterprise LTSC. Cette flexibilité facilite son intégration dans des écosystèmes logiciels existants tout en répondant aux exigences de cycles de vie produits de longue durée.

IA en périphérie pour la vision industrielle, la robotique et l’automatisation
Le module cible un large éventail d’applications industrielles. Dans les environnements d’automatisation d’usine, les modèles d’IA peuvent analyser localement les données de production et les données capteurs afin de prendre en charge des stratégies de maintenance prédictive et conditionnelle. La bande passante mémoire permet le traitement parallèle de plusieurs flux de données.

Pour les systèmes de vision industrielle, la combinaison de l’ISP, du GPU et du NPU accélère la classification d’images, l’inspection qualité et la détection d’objets directement en périphérie. Les opérations de fabrication bénéficient ainsi d’une latence réduite et de capacités de décision locales.

Dans les applications robotiques, l’architecture prend en charge les algorithmes de navigation, la localisation et cartographie simultanées (SLAM) ainsi que la fusion de capteurs. Les données LiDAR, caméra et IMU peuvent être traitées sur une plateforme unique, réduisant le besoin de ressources de calcul externes.

Le module convient également aux serveurs et passerelles edge industriels assurant l’agrégation de données, le prétraitement et la transmission sécurisée vers des infrastructures cloud. La connectivité double 2,5 GbE permet la mise en œuvre d’architectures réseau redondantes dans les installations industrielles distribuées.

Contexte supplémentaire : spécifications techniques et comparaison concurrentielle non incluses dans l’annonce initiale du produit
Le marché des modules informatiques ARM hautes performances évolue de plus en plus vers l’intelligence artificielle en périphérie et le traitement local des inférences. Parmi les plateformes comparables figurent Nvidia Jetson AGX Orin, les systèmes embarqués IA d’Advantech ainsi que divers modules COM-HPC et Smarc proposés par Kontron, Seco et Adlink.

Avec jusqu’à 45 Tops de performances IA, le module conga-HPC/mIQ-X se positionne parmi les plateformes edge AI hautes performances destinées à l’inférence locale. Contrairement à de nombreux modules ARM embarqués traditionnels, la plateforme combine les ressources CPU, GPU, DSP et NPU au sein d’un module COM-HPC Mini standardisé.

Un autre élément différenciateur réside dans le standard COM-HPC Mini lui-même, qui offre une densité d’E/S supérieure et une meilleure évolutivité à long terme que de nombreuses plateformes propriétaires d’IA en périphérie. Pour les OEM, la séparation entre la carte porteuse et le module de calcul permet de réutiliser les conceptions matérielles existantes lors de futures mises à niveau de processeurs.

La combinaison de jusqu’à douze cœurs Oryon, de 64 Go de mémoire LPDDR5x, du PCIe Gen4, de la connectivité USB4 et d’une plage de température industrielle répond aux applications exigeantes en matière de traitement de données, de connectivité réseau et d’inférence IA directement sur le lieu d’utilisation. Avec cette plateforme, congatec étend l’écosystème COM-HPC grâce à une solution ARM destinée à l’edge computing industriel et aux applications d’intelligence artificielle embarquée.

Publié par Sucithra Mani, rédactrice pour Induportals – contenu adapté par IA.

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