Les ordinateurs sur carte gagnent en robustesse et en capacité de traitement

L’automatisation industrielle, la robotique, les systèmes d’edge AI et les infrastructures intelligentes nécessitent des plateformes de calcul capables de maintenir leurs performances dans des conditions environnementales extrêmes tout en prenant en charge d'importantes charges de travail d'IA. Dans ce contexte, congatec a introduit des Computer-on-Modules (COM) basés sur des processeurs Intel Core Ultra Series 3, conçus pour fonctionner de manière sur une plage de températures allant de -40 °C à +85 °C, tout en offrant jusqu’à 180 Tops de performances IA.

Les modules sont destinés à être déployés dans des environnements exposés à des fluctuations de température, des vibrations et un fonctionnement continu, où le matériel standard de qualité commerciale peut ne pas répondre aux exigences de fiabilité.

Conçus our l’edge AI et les environnements industriels
Les nouvelles variantes de Computer-on-Modules (COM) étoffent le portefeuille existant de congatec en introduisant un support de température de niveau industriel sans compromettre les performances de calcul. Ces modules intègrent jusqu’à 16 cœurs CPU offrant jusqu’à 10 Tops, ainsi qu’une unité de traitement neuronal (NPU) dédiée capable d’atteindre jusqu’à 50 Tops pour l’inférence IA à faible consommation.

Une accélération IA supplémentaire est fournie par des graphiques intégrés avec jusqu’à quatre cœurs Xe3, permettant le traitement GPGPU (GPU à usage général). Cette combinaison permet aux développeurs d’exécuter l’inférence IA, la fusion de capteurs, le contrôle de l’automatisation et des charges de travail critiques directement en edge, réduisant ainsi la latence et la dépendance à l’infrastructure cloud.

Pour garantir la durabilité, les modules peuvent être améliorés grâce à des services de personnalisation tels que le revêtement de protection, des tests burn-in étendus et la sélection de composants adaptés aux conditions de fonctionnement difficiles.

Performances évolutives sur plusieurs formats
Le portefeuille comprend plusieurs standards de modules pour prendre en charge à la fois de nouvelles conceptions de systèmes et la mise à niveau de plateformes existantes. Les applications haute performance nécessitant un débit de données maximal peuvent utiliser des modules COM-HPC avec interfaces PCIe Gen 5 et USB4, tandis que les systèmes compacts ou existants peuvent être mis à niveau à l’aide de modules basés sur COM Express.

Des variantes telles que COM-HPC Mini et les modules Client ciblent les applications à large bande passante, tandis que les modules COM Express Type 10 et Compact assurent la compatibilité avec les conceptions embarquées existantes. Les versions robustes avec des fonctionnalités telles que la mémoire LPCAMM2 fixée par vis améliorent la stabilité mécanique dans les environnements sujets aux vibrations.

Cette évolutivité permet aux concepteurs de systèmes de choisir des configurations allant de systèmes compacts et économes en énergie à des plateformes hautes performances avec de vastes capacités d’E/S.

Intégration logicielle et consolidation des charges de travail
Les modules prennent en charge plusieurs systèmes d’exploitation, notamment Microsoft Windows 11, Windows 11 IoT Enterprise, les distributions Linux et les systèmes d’exploitation en temps réel. Des environnements logiciels préconfigurés sont disponibles pour accélérer le déploiement dans les applications industrielles.

Les capacités de virtualisation permettent la consolidation de plusieurs charges de travail, telles que les interfaces homme-machine (HMI), le contrôle en temps réel, le traitement IA et les fonctions de passerelle IoT, sur une seule plateforme matérielle. Cela réduit la complexité du système et l’empreinte matérielle tout en améliorant l’utilisation des ressources.

Pour les applications IoT industrielles, les composants logiciels prennent en charge la connectivité, la gestion à distance et l’intégration avec des plateformes cloud, facilitant l’échange de données et la surveillance des systèmes sur des déploiements distribués.

Applications dans les systèmes critiques et extérieurs
La plage de température étendue et la conception robuste rendent ces COM adaptés aux systèmes critiques, y compris les véhicules autonomes, les machines lourdes et les infrastructures ferroviaires. Ils sont également applicables aux scénarios d’edge computing pour la gestion d'équipements urbains, les systèmes d’énergie renouvelable et les infrastructures routières ou ferroviaires.

Positionnement dans les plateformes de calcul IA embarqué
Les Computer-on-Modules sont largement utilisés dans les systèmes embarqués pour fournir des capacités de traitement évolutives tout en simplifiant la conception du système. Des solutions comparables incluent des modules d’Advantech et de Kontron, qui offrent également des COM de niveau industriel avec accélération AI et support de température étendue.

Les principaux critères de sélection dans ce segment incluent la capacité de traitement IA (mesurée en Tops), la plage de température de fonctionnement, l’efficacité énergétique et la compatibilité avec les architectures système existantes. L’intégration des ressources CPU, GPU et NPU dans un seul module, combinée à des options de robustesse, répond à la demande croissante de calcul edge AI dans des environnements difficiles.

Publié avec l'assistance de l'IA par Natania Lyngdoh, rédactrice pour Induportals. 

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