锁定三大应用 SoC FPGA扩张工控版图

2014-07-31 08:28:36来源: 新电子

    SoC FPGA将大举进军机器视觉、马达控制和工业乙太网路等工厂自动化应用。FPGA开发商正纷纷祭出SoC设计策略,透过整合多核心CPU、数位讯号处理器和微控制器等运算核心,强化处理效率并增进高阶演算法支援能力,进而满足工厂自动化设备对即时且高精准度控制、多元通讯协定支援和大量资料同步的开发需求。

    Altera工业市场亚太区首席经理江允贵认为,处理器的功能安全性和长期供货能力,亦是工业自动化系统开发商评选元件的重要考量。

    Altera工业市场亚太区首席经理江允贵表示,随着亚洲人力雇用成本攀升,加上北美大力推行制造业回流政策,全球主要3C产品制造工厂以机器取代人工的需求已日益殷切,激励欧美、日本和台湾工业设备大厂加紧研发机器手臂、机器人与产线自动化设备,因而带动庞大的马达控制、机器视觉和工业乙太网路解决方案导入需求。

    事实上,马达控制、机器视觉及工业乙太网路交换器系工厂自动化不可或缺的三大环节,商机快速升温。然而,自动化也意味着系统须具备极高精确度、超低功耗,才能真正取代人工;同时,主控和从属设备的时序同步和控制即时性须达到一定水准,以避免影响产线运作效率和良率,因此工厂自动化设备内建处理器的规格要求相当严格,驱动晶片商布局更高功能整合度的SoC方案。

    江允贵指出,工厂自动化涵盖的技术层面相当广,除引发系统处理器设计革命外,亦牵动韧体、复杂软体演算法和开发工具的发展需求;因此,即便既有的DSP或MCU供应商纷纷祭出高效能的多核心方案,但针对工控自动化应用,整体性能仍捉襟见肘;若晶片商、系统厂为解决处理器性能不足问题而开发专属的特定应用积体电路(ASIC),又将耗费大量时间和金钱,因此正逐渐转搭SoC FPGA,以兼顾产品性能、成本效益和上市时程。

    SoC FPGA整合可编程逻辑和多核CPU、DSP或软核(Soft-core)MCU,兼具高速逻辑运算、即时控制与平行处理优点,可支援快速傅立叶转换(FFT)等高阶演算法,并缩减大量资料乘加运算的功耗。此外,其透过FPGA的软体可编程特性,更有助扩充Ethernet/IP、EtherCAT、Powerlink及Profinet(RT/IRT)等多元工业乙太网通讯协定,以提高系统设计弹性和延展性;因此,包括Altera、赛灵思(Xilinx)皆力推SoC FPGA设计架构,卡位工厂自动化商机。

    据悉,西门子(Siemens)、艾波比(ABB)等欧洲自动化解决方案供应商均已采用内建多核心CPU的SoC FPGA,开发马达控制和运动控制(Motion Control)方案,确保机器人或机器手臂内建多个马达的同步控制精确度,并减低运动角度、距离误差,以执行更精密的生产作业。此外,欧美及日本大厂也利用整合硬核DSP的SoC FPGA,发展支援高画质(HD),甚至FHD规格的机器视觉设备,全面强化工厂自动化系统的「大脑」和「眼睛」功能。

    江允贵更透露,亚洲的工厂和相关设备制造商亦开始加速推动产线自动化,由于该地区业者一向注重低成本,因此Altera将于今年第三季推出新一代内建Soft-core 32位元MCU的SoC FPGA,并将搭配完整的即时作业系统、控制演算法和工业通讯协定IP套装方案,期以更高性价比吸引系统厂青睐,抢先插旗亚洲工业自动化市场。

关键字:三大应用  SoC  FPGA  工控

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2014/0731/article_10054.html
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