NXP i.MX · Rockchip RK3588 · Qualcomm QCS6490

Платформы ARM Mini-ITX для встроенных систем управления, машинного зрения и периферийного искусственного интеллекта

Сравните платформы ARM по таким параметрам, как управление в режиме реального времени, зрелость BSP, конвейер обработки данных с камеры, промышленные интерфейсы ввода-вывода, возможности NPU и поддержка производственного программного обеспечения.

  • i.MX 93 · 0,5 TOPSLinux + Cortex-M33
  • i.MX 8M Plus · 2,3 TOPSДва интернет-провайдера + Cortex-M7
  • RK3588 / QCS64906 TOPS / до 12 TOPS
Сравнение SoC на базе ARM Просмотреть мои требования по программе ARM
Платформа ARM Mini-ITX для встроенных систем управления, машинного зрения и периферийного искусственного интеллекта

Сравнение SoC на базе ARM

Выбирайте SoC исходя из его роли в системе, а не только по показателю TOPS

Платформы ARM различаются по ядрам реального времени, средствам обработки изображений, промышленным интерфейсам, программному обеспечению поставщиков и наборам инструментов для ускорителей. Оптимальным выбором является SoC, собственные ресурсы которого позволяют снизить сложность платы и риски, связанные с программным обеспечением.

Платформа Основные ресурсы Лучшая посадка Выберите другую платформу, если
NXP i.MX 93 2× Cortex-A55 с тактовой частотой 1,7 ГГц · Cortex-M33 с тактовой частотой 250 МГц · 0,5 TOPS Шлюзы с приоритетом управления, интерфейсы человека-машины (HMI), системы учета, удаленные входы/выходы, легкое машинное обучение Вам требуется более мощное ускорение обработки графики или более ресурсоемкие мультимедийные приложения
NXP i.MX 8M Plus 4× Cortex-A53 с тактовой частотой 1,8 ГГц · Cortex-M7 с тактовой частотой 800 МГц · 2,3 TOPS Промышленное машинное зрение в сочетании с детерминированным управлением, CAN FD, TSN и работой с двумя камерами Вам потребуется значительно большая производительность ЦП/ГП/НПП
Rockchip RK3588 4× Cortex-A76 + 4× Cortex-A55 · 6 TOPS Поддержка нескольких дисплеев, мультимедиа класса 8K, обработка видео с камер и локальный ИИ Основным ограничивающим фактором является промышленное совместное обработка данных в режиме реального времени или политика жизненного цикла поставщика
Qualcomm QCS6490 8-ядерный процессор с тактовой частотой до 2,7 ГГц · до 12 TOPS · до 16 ГБ LPDDR5 Связанные между собой многокамерные системы на базе искусственного интеллекта, робототехники и высокоинтегрированные периферийные системы Вам нужна более простая BSP, ориентированная на управление, либо встроенная поддержка CAN/TSN

Linux · RTOS · BSP

На платформе ARM выбор программного стека является частью решения об аппаратном обеспечении

Загрузчик, ядро, дерево устройств, прошивка GPU/NPU, драйверы камер и код ОС реального времени определяют, будут ли интерфейсы платы на базе ARM надежно работать в производственных условиях.

Площадь Что замораживать Почему это важно
Linux / Android Ветка Kernel/BSP, патчи, драйверы, дерево устройств, модули Модернизация может повлиять на работу интерфейсов PCIe, USB, MIPI, Ethernet, а также на поведение системы при переходе в режим ожидания/возобновлении работы или при загрузке
Домен реального времени Владение периферийными устройствами, образ ОС реального времени, сторожевой таймер, метод межпроцессного взаимодействия i.MX 93 позволяет сочетать Linux на процессоре A55 с контроллером M33; i.MX 8M Plus позволяет сочетать Linux с процессором M7, работающим на частоте 800 МГц
ИИ / Среда выполнения камеры Компилятор/среда выполнения NPU, стек ISP, драйверы датчиков, путь преобразования моделей TOPS практически бесполезен, если необходимые операторы, датчики или конвейер обработки изображений не поддерживаются
Изображение из фильма Загрузчик, файловая система, конфигурация, образ восстановления, пакет обновлений Ревизии аппаратного обеспечения должны оставаться совместимыми с выпущенной базовой версией программного обеспечения

Камера · ISP · CAN · TSN

Используйте нативные интерфейсы ARM там, где они позволяют обойтись без дополнительных контроллеров

Сопроцессоры ARM демонстрируют максимальную эффективность, когда их встроенные интерфейсы для камер, работы в режиме реального времени и промышленного применения соответствуют требованиям конкретного продукта. Это позволяет сократить количество промежуточных устройств, снизить энергопотребление PCIe, уменьшить площадь печатной платы и упростить драйверы.

Ресурс Числовые / Стандартные справочные данные Значение выбора
Камера i.MX 8M Plus 2× MIPI CSI · два процессора обработки изображений (ISP) · до 12 МП · до 375 Мпикселей/с Это полезно, когда необходимо обеспечить совместную работу двух траекторий движения камеры и локальной обработки изображений с управлением в режиме реального времени
Камера QCS6490 Управление платформой с несколькими камерами · до 4 интерфейсов MIPI CSI в текущих реализациях Полезно для сетевых систем технического зрения, в которых преобладают интеграция камер, искусственного интеллекта и беспроводных технологий
CAN FD Объём полезных данных до 64 байт по сравнению с 8 байтами в классическом CAN Снижает накладные расходы протокола в случаях, когда требуются более объёмные промышленные или автомобильные сообщения
ISO 11898-1:2024 Справочник по каналу передачи данных CAN и физическому кодированию Использовать в качестве справочника по протоколу; вопросы, касающиеся приемопередатчика, изоляции, оконечного сопротивления и ЭМС, остаются в компетенции разработчиков плат
TSN / IEEE 1588 Аппаратная синхронизация времени, если она поддерживается Проверить MAC/PHY, драйвер, стек PTP, топологию коммутатора и измеренную точность синхронизации

Выбор физического уровня RS-232 / RS-422 / RS-485 → Выбор платформы, готовой к использованию ИИ, после определения траектории движения камеры →

Безопасная загрузка · OTA · Жизненный цикл

Закрепите согласованность программного и аппаратного обеспечения ARM до начала производства

Безопасная цепочка загрузки

Определите, какие ключи используются для подписи загрузчика, ядра, дерева устройств, прошивки и пакета обновлений. Средства безопасности платформы эффективны только в том случае, если реализована и поддерживается вся цепочка.

Обновление и восстановление

Используйте заранее заданный алгоритм отката или восстановления, чтобы в случае сбоя при обновлении OTA или перебоя в электропитании устройство, оставленное без присмотра, не оказалось в состоянии, не позволяющем его загрузить.

Техническое обслуживание BSP

Определить ответственных за CVE ядра, исправления для загрузчика, прошивку GPU/NPU, прошивку беспроводных модулей и обновления BSP от поставщиков на весь период поддержки.

Управление изменениями в совете директоров

Замены компонентов памяти, накопителей, PMIC, PHY, беспроводных модулей и камер должны оставаться совместимыми с выпущенным BSP и образом восстановления.

Совместная проверка работоспособности программного обеспечения для загрузки, восстановления и производственной эксплуатации →

Выбор платформы

Переход на другой SoC на базе ARM следует осуществлять только в случае возникновения поддающегося количественной оценке ограничения

Основное требование Начните здесь Действовать, когда
Linux + детерминированное управление, CAN/TSN, лёгкое машинное обучение i.MX 93 Вам нужна камера с более высокой производительностью, более мощный процессор обработки изображений (ISP) или более высокая производительность искусственного интеллекта (AI)
Система видеонаблюдения с двумя камерами + управление в режиме реального времени с помощью M7 i.MX 8M Plus 2.3 Производительность TOPS или A53 становится «узким местом»
Мультимедиа класса 8K, поддержка нескольких дисплеев, локальный ИИ с производительностью 6 TOPS RK3588 Все большее значение приобретают вопросы безопасности, управления жизненным циклом оборудования и интеграция нескольких камер в корпоративной среде
Сетевая многокамерная система на базе ИИ, производительность до 12 TOPS QCS6490 Использование CUDA / TensorRT / JetPack становится обязательным
Экосистема CUDA является обязательным условием Платформа NVIDIA Не выбирайте другой SoC на базе ARM только потому, что в нём используется тот же семейство наборов команд процессора

Обзор платформы ARM

Сначала отправьте программное обеспечение и ограничения по вводу-выводу

Укажите предпочтительную платформу SoC, ОС (Linux/Android/RTOS), датчики камеры, интерфейсы CAN/последовательный порт, Ethernet, среду выполнения ИИ, память/накопители, источник питания, корпус, количество и целевой срок службы.

Отправить требования к платформе ARM

Стартовые платформы

Начните с экосистемы, наиболее близкой к производственному программному стеку

Направление Лучшая причина начать именно здесь «Заморозить» перед созданием прототипа
i.MX 93 Архитектура Linux + M33 с приоритетом управления Вариант SoC, память, хранилище, принадлежность CAN/TSN, BSP, прошивка M33
i.MX 8M Plus Визуализация + управление в реальном времени в одной системе на кристалле (SoC) Датчики камеры, каналы MIPI, среда выполнения NPU, ветвь Linux, раздел M7
RK3588 Высокая мультимедийная плотность и искусственный интеллект на периферии с производительностью 6 TOPS BSP поставщика, поддержка ISP/датчиков, среда выполнения NPU, конструкция системы хранения данных и теплового режима
QCS6490 Связанные между собой многокамерные системы на базе искусственного интеллекта и мощное встроенное ускорение Комплект камер, BSP/ОС, беспроводная связь, среда выполнения ИИ, безопасная загрузка и жизненный цикл
Индивидуальная эталонная платформа на базе ARM Ни одна стандартная плата не предоставляет доступ к необходимой карте ресурсов SoC Схематическое распределение, дерево устройств, BSP, спецификация материалов (BOM), объем валидации и ответственность за обновление

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы о платформе ARM Mini-ITX

Почему выбор материнской платы на базе ARM в большей степени зависит от программного обеспечения, чем в случае с x86?

Платы на базе ARM, как правило, более тесно связаны с BSP производителя, деревом устройств, драйверами камеры и NPU, PMIC, загрузчиком и интерфейсами ввода-вывода, специфичными для данной платы. Аппаратное и программное обеспечение должны проходить квалификацию совместно.

В каких случаях i.MX 8M Plus окажется более полезным, чем SoC с более высоким показателем TOPS?

Выбирайте это решение, когда достаточно 2,3 TOPS, а проекту выгодно использование двух ISP, двух каналов MIPI CSI, процессора Cortex-M7 с тактовой частотой 800 МГц, а также Ethernet с поддержкой CAN FD и TSN в рамках одной промышленной архитектуры.

Гарантирует ли более высокое значение показателя NPU TOPS более высокую скорость инференса?

Нет. На фактическую задержку и пропускную способность влияют следующие факторы: операторы модели, точность, время выполнения, передача данных в память, предварительная обработка, конвейер обработки изображений с камеры, режим энергопотребления и постоянная температура.

Что необходимо заморозить перед производством ARM?

Зафиксировать версию SoC, памяти, хранилища, PMIC, схемы ввода-вывода, датчиков камеры, загрузчика, ветки ядра/BSP, дерева устройств, прошивки RTOS, среды выполнения ИИ, ключей безопасности, метода восстановления и утвержденных замен.

Практические рекомендации для встраиваемых систем на базе ARM

Узнайте о последних достижениях в области интеграции ARM SoC, советах по проектированию на уровне платы и реальных стратегиях внедрения - от маломощных пограничных ИИ до надежных систем промышленного контроля.