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處理器創新技術 + 虛擬化是邊緣運算的推手

工業物聯網平台

回顧 2020 年代初,我們會記住困境如何迫使我們適應,並且往往會讓我們展現出自己原本也不自覺的一面。全球世人都用一種嶄新的方式購物、上課、與同事共事,甚至是與家人相處。

科技界也不例外。電子公司面對整個產業的數位轉型,早已在 COVID-19 全球大流行之前就開始伺機而動。接著,隔離演變為生產速度減緩,導致供應鏈中斷,過程猶如骨牌效應。

物聯網邊緣解決方案 OEM ASRock Industrial 就是其中一員。該公司距離從 ASRock Inc. 這個 COVID 疫情工業級產品供應商分家,時間還不到四年。該公司中低產量工廠自動化、機器人與安全性客戶的需求突然充滿變數。ASRock Industrial 團隊意識到,不能再單純依賴傳統的現成硬體業務。

ASRock Industrial 總裁 James Lee 表示:「我們正從純硬體轉為漸進增值。」「我們為客戶打造的應用程式就緒平台,包含工業電腦本身、中介軟體,以及託管不同類型作業系統的容器,還有加速資料傳輸的記憶體技術。」

靈活度是物聯網邊緣運算演進發展的關鍵

硬體 OEM 若要逐漸發展為物聯網邊緣解決方案供應商,基礎必須靈活彈性,而且效能要能滿足多種使用案例需求。否則每位客戶都會需要完全客製化的設計,既無法擴充,又不符合成本效益。

認知這一點之後,ASRock Industrial 便下定決心強化採用 Intel® 技術設計的優良傳統,方法就是增加對第 12 代 Intel® Core 處理器(原名為「Alder Lake」)的支援。這款新處理器採用混合式架構,具有高達 16 個效能核心與效率核心,可順利適應邊緣工作負載

ASRock Industrial 工程師表示,第 12 代 Intel Core 處理器單執行緒和多執行緒處理的效能改良,結合平台的即時功能,可在工業自動化機器實現容器型微服務。

因此,ASRock Industrial 可協助客戶將各種功能整合至單一裝置,例如 Intel® OpenVINO 工具組導向 AI 推論、運動控制和其他功能,例如幾年前它就曾為建置自動光學檢查(AOI)系統的工業客戶整合過功能。

在單一 IPC 整合物聯網光學檢查

多年來,客戶都是利用多部電腦的設置,在製造工廠進行產品品質檢查。這個系統包含機器視覺和影像處理用的 Windows 工業控制電腦,以及執行 AI 推論影像檢查模型的個別 Linux 平台。

由於兩個系統必須透過實體 LAN 持續往返傳遞影像資料,因此延遲成了問題。延遲極為明顯,最終 AOI 成了整個生產製造程序的瓶頸。這樣一來,客戶不得不尋求全新的單一完備系統架構。它與 ASRock Industrial 合作,最後決定採用第 12 代 Intel® Core 桌上型系列處理器的 IPC。

圖 1 所示,iEPF-9010S 託管了先前在不同虛擬機器中兩個系統執行的應用程式,支援 AOI 需要的所有功能。硬體支援的 Intel® 虛擬化技術(Intel® VT),以及應用程式確定性工作適用的原生即時連線功能,實現了這項目標。此外,它與 OpenVINO 相容,可用於加速 AI 工作負載。

iEPF-9010S 整合了邊緣裝置與更優異的效能
圖 1. 工程專業知識與 iEPF-9010S 的組合,整合了多系統邊緣運算設置,讓資料處理量提高 100 倍。(資料來源:ASRock Industrial

不過 IPC 不支援隨裝即用的 AOI 應用程式。ASRock Industrial 利用 KVM Hypervisor 分割工作負載,並且開發虛擬 LAN,取代實體資料交換連線,讓新環境運作更順利。另外,該公司還設計軟體工具,讓使用者透過虛擬機器之間的共用記憶體,進一步將平台最佳化。

總而言之,相較於雙平台配置,AOI 系統資料傳輸速度提高了 100 倍。

物聯網邊緣解決方案與供應商的新時代

專案成果遠超乎任何一方原先的期望。客戶當然不僅排除了製造工廠的瓶頸,更因為從管理兩個系統減少為管理一個系統,進而降低了成本與複雜性。表面上,ASRock Industrial 不僅設計成功,同時還讓客戶心滿意足。

進一步深究,第 12 代 Intel Core 處理器支援的技術,讓物聯網邊緣運算供應商徹底改變,而且程度不亞於對客戶造成的改變。透過處理器固有的多元功能,ASRock Industrial 現在可以在自己的開放式架構硬體上循環執行,並且利用中介軟體與設計服務加速客戶解決方案上市。

Lee 說明:「我們認為這種客製化是趨勢。」「我們目前正向客戶介紹這項概念,因為他們傾向於能夠部署自己的軟體。就當前的業務而言,我們會逐漸在產品加入客製化和軟體功能,而且在我看來,五年或十年之後,這將會超過我們 30% 以上的業務。」

在不確定的年代,困境所催生的適應能力左右了成敗。

 

請在我們的 IoT Chat 網路廣播節目收聽 Inside the Latest Intel® Processors with ASRock Industrial,進一步瞭解 ASRock Industrial 以及它們如何利用最新的第 12 代 Intel Core 處理器。

 

本文由 insight.tech 內容副總監 Georganne Benesch 編輯

作者簡介

Brandon is a long-time contributor to insight.tech going back to its days as Embedded Innovator, with more than a decade of high-tech journalism and media experience in previous roles as Editor-in-Chief of electronics engineering publication Embedded Computing Design, co-host of the Embedded Insiders podcast, and co-chair of live and virtual events such as Industrial IoT University at Sensors Expo and the IoT Device Security Conference. Brandon currently serves as marketing officer for electronic hardware standards organization, PICMG, where he helps evangelize the use of open standards-based technology. Brandon’s coverage focuses on artificial intelligence and machine learning, the Internet of Things, cybersecurity, embedded processors, edge computing, prototyping kits, and safety-critical systems, but extends to any topic of interest to the electronic design community. Drop him a line at techielew@gmail.com, DM him on Twitter @techielew, or connect with him on LinkedIn.

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