В нашому огляді ми покажемо як працює MIC-730AI та як його можна використовувати
Огляд обладнання Advantech MIC-730AI
На передній панелі блоку Advantech розташовані всі входи/виходи - вони є важливим фактором в периферійних системах такого типу. Рухаючись зліва направо, ми бачимо кнопку живлення та слот розширення знизу. Також бачимо 16-бітний блок DI/DO зеленого кольору. Поряд із ними два COM-порта. Обидва порта LAN гігабитні. Один — Marvell 88E1512, а другий — Intel i210.
Також є по два порти USB 2 та USB 3. Як ви бачите, з обох боків є отвори для нестандартних роз'ємів, які допомагають утримувати штекери USB Type-A. Також присутні відеовихід HDMI та точки подачи живлення/заземлення.
Весь блок має розміри 192 мм x 230 мм x 87 мм, і більша його частина є радіатором пасивного охолодження. Він дозволяє системі працювати без вентиляторів в умовах робочого діапазону температур до 55–60 °C в залежності від режиму.
Пасивний радіатор Advantech MIC 730AI
Цей радіатор в основному охолоджує SOM NVIDIA Jetson AGX Xavier, яка розташована на основній системній платі.
NVIDIA Jetson AGX Xavier SoC розроблена для забезпечення прискорення машинного зору систем ШІ на одному чипі з вісьмома ядрами Arm v8.2 Carmel та прискоренням кодування/декодування відео разом із графічним процесором покоління Volta.
ЦП також отримує 32 ГБ пам'яті LPDDR4X на модулі. Деякою мірою це не занадто відрізняється від версії чипа NVIDIA Apple M1, за виключенням того, що NVIDIA фокусується на відео для штучного інтелекту, а Apple — на ринку настільних ПК. Ядра CPU NVIDIA не дуже швидкі, цілочисельна продуктивність приблизно така сама, як і в Intel Xeon E3-1240. З іншого боку, GPU покоління Volta означає, що ми отримуємо вбудовані тензорні ядра. Цей процесор не призначений для заміни настільних ПК, скоріше CPU створений для використання GPU та прискорювачів.
Advantech MIC 730AI NVIDIA Jetson Lscpu Ubuntu 18.04 LTS NVIDIA Desktop 800
Ось скорочена схема розташування ЦП NVIDIA Jetson AGX Xavier. Можна побачити 2 МБ кеш-памяті L2 на два ядра NVIDIA Arm Carmel, а потім загальний кеш L3 об'ємом 4 МБ.
На нижній стороні материнської плати розташовано багато внутрішніх входів/виходів розширення. Зазвичай ми починаємо згори та переходимо вниз, але зараз ми будемо рухатись навпаки - знизу вгору.
Знизу ми бачимо плату живлення постійного струму. Ймовірно ви бачили вхід живлення постійного струму в розділі огляду портів. Це внутрішня сторона цього роз'єма. Для деяких читачів, менш обізнаних у вбудованих системах, зауважимо, що адаптер змінного струму для настільного використання можна використовувати навіть з промисловим роз'ємом живлення, а не з бочкообразним. Промислова версія просто розроблена для більшої надійності та запобігання випадковому вилученню.
Над цією платою живлення знаходиться підключення до основної друкованої плати. Над нею знаходяться слоти розширення PCIe x8 та x16, але для їх використання необхідно вивчити опції, яких у нас не було для тестування.
Слот розширення Advantech MIC 730AI
Ліворуч вгорі є невелика особливість, на яку ми хотіли би звернути увагу. Під внутрішньою кнопкою скидання знаходиться порт OTG MicroUSB, який можна помітити на фото.
Праворуч знаходяться роз'єми SATA для передачі даних та живлення.
Можна додати 2,5″ диск, такий як SSD, підключивши кабелі до цих роз'ємів. Сама система має тільки 32 ГБ стандартної пам'яті eMMC, тож це може бути доволі вагомо.
На верхній грані материнської плати в нашому огляді - ліворуч знаходиться слот для карт пам'яті SD, а також слот MiniPCIe білого кольору. Потім є слот M.2 2280 (80 мм) для накопичувачів NVMe.
З операційної точки зору важливо, щоб в системі не було вентиляторів. Вентилятори в промислових умовах можуть забруднюватись та стати причиною відмови роботи системи, тому пасивне охолодження є кращим варіантом. Важливо підкреслити, що цей пристрій вже використовувався декілька разів - на деяких металевих панелях помітні сліди зносу, як, наприклад, в кутах на фотографії вище. Проте система все одно відмінно працює.
Тим не менш ми хотіли спробувати відтворити приклад використання подібної системи. Далі ми збираємось перетворити студію в текстильну фабрику.
Оптичне розпізнавання з Avantech MIC-730AI та Smasoft
Коли ми вирішили зробити цей огляд, одним з головних питань було - «і що далі?». Зазвичай у нас є розділ продуктивності, але продуктивність процесора схожа з Xeon E3-1240 і це не виглядає цікавою темою для розгляду. По рівню продуктивності система з пасивним охолодженням й потужністю 30 Вт ніколи не сягне рівня процесорів потужності 280 Вт та графічних процесорів потужністю понад 500 Вт, що розповсюдженні на сьогодні. В результаті ми вирішили перетворити нашу студію на фабрику з інспекції текстилю.
Це загальна установка. Особлива подяка співробітникам Advantech та Smasoft за допомогу - ми знали що прагнемо продемонструвати в рішенні і вони дуже допомогли з реалізацією цього проекту.
Advantech MIC 7700 MIC 730AI
Як бачите - у нас не один, а два пристрої Advantech. Одночасно з MIC-730AI на базі NVIDIA Jetson, у нас було рішення Advantech MIC-7700 на базі Intel, що працює під управлінням Windows та програмного забезпечення Smasoft.
Зауважимо, що MIC-7700 був доволі гучним та використовував вентилятори, тож це різні класи вбудовуваних систем. Основна ідея полягає в тому, що співвідношення Advantech MIC-730AI та x86-блока не обов'язково має бути 1:1. Замість того щоб додавати коштовні та енергомісткі GPU в кожну систему, можна використовувати і масштабувати рішення на базі Jetson.
Камера Advantech MIC 730AI
Далі у нас є камера. Це промислова камера з PoE, яка зафіксована на підставці. Існує багато способів отримання живлення, і у компанії Advantech також є рішення PoE, проте тут у нас простий інжектор PoE.
Програмне забезпечення Smasoft також використовувало камеру. Зазвичай встановлюється на виробничій лінії, але у нашому випадку IP-камера встановлена на випробувальному стенді, щоб ми могли її фотографувати.
Під камерою у нас є кільцева лампа, щоб отримати достатньо світла для камери.
Нижче знаходиться простір, де ми запускаємо нашу "текстильну лінію", а також зразок сторінки OCR (оптичне розпізнавання символів), яка освітлюється і знімається камерою. Потім рішення Smasoft використовує цю установку для ідентифікації символів.
Тканина розташована під камерою. Можна уявити, як тканина проходить повз камеру довгою лінією, але для демонстрації у нас лише невеликий клаптик.
Рішення Smasoft може ідентифікувати дефект тканини чи визначений набір тексту з демонстрації OCR, а потім виконати дії на лінії для маркування того, що проходить по ній.
Таке маркування можна використовувати для автоматизованого відбору дефектної деталі з лінії. У нас не було робота-маніпулятора. На щастя, у Smasoft був емулятор руки робота, який може виконувати відбір на основі OCR/розспізнавання зображень.
Робо-рука Advantec Smasoft
Вцілому, це доволі цікаве рішення і ви можете уявити як буде виглядати комплексне рішення великих масштабів. У компанії Smasoft є рішення для різноманітних галузей промисловості, засновані на обчислювальних платформах Advantech, таких як залучений в нашому проекті MIC-730AI.
Енергоспоживання та рівень шуму Advantech MIC-730AI
Невелике зауваження: за умови живлення від мережі змінного струму 120 В ми спостерігали енергоспоживання до 30 Вт у нашій демонстрації. Лінійка NVIDIA Jetson має налаштовуване TDP, тому можна знизити енергоспоживання за рахунок деякої продуктивності. Хоча 30 Вт - це максимум, в режимі простою ми спостерігали значення близьке до 15 Вт.
Блок живлення постійного/ перемінного струму Advantech MIC 730AI FSP
Що стосується шуму, то цей пристрій був дуже тихим. У нас було пасивно охолоджуване шасі і адаптер змінного струму FSP із пасивним охолодженням. В навколишньому середовищі з рівнем шуму 24 дБа ми не змогли зареєструвати навіть 1 дБа приросту від шуму катушки на надійному шумомірі Extech, тому згідно з нашими цілями ми можемо назвати цей пристрій безшумним.
Висновок
В цілому, це було цікаве рішення для огляду. Ми хотіли надати уявлення не тільки про власне рішення, а й про те як його можна використати. Дійсно, популярна платформа NVIDIA Jetson AGX Xavier виходить за рамки комплекту розробника і може бути розширена.
Пасивний радіатор Advantech MIC 730AI
Наразі ми живемо в часі де багато уваги приділяється граничним системам, в тому числі використанню навчених моделей Штучного інтелекту. Зараз ШІ вже не новинка, а предмет щоденного використання і це чудове поле для застосування MIC-730AI.
Загалом це дуже круте рішення. Наявність безвентиляторної вбудовуваної платформи, призначеної для широкого спектру середовищ, означає, що можна вивести обчислення з GPU-прискоренням на границі.
Автор - Патрік Кенеді для STH