El AMD Kria K24 es un nuevo System-on-Module (SOM), es decir, un sistema en un módulo o PCB. Además, contiene un Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC personalizado y el Kit de Inicio KD240 Drives están diseñados para el desarrollo de aplicaciones industriales y comerciales que necesiten ser baratas y eficientes.
El nuevo AMD Kria K24 es aproximadamente la mitad del tamaño de una tarjeta de crédito y consume la mitad de la energía que el Kria K26 SOM anterior, introducido en 2021 y que era de Xilinx, anterior a la compra de esta compañía por parte de AMD.
Las aplicaciones incluyen sistemas de motores eléctricos, robótica para automatización industrial, generación de energía, transporte público como ascensores y trenes, robótica quirúrgica, equipos médicos donde se necesite control de movimiento y estaciones de carga de vehículos eléctricos (EV).
¿Qué es un SoM?
Un SOM (System on Module) es un componente de hardware utilizado en sistemas embebidos y aplicaciones de desarrollo electrónico. Un SOM es una placa de circuito impreso que integra una serie de componentes esenciales en un solo PCB compacto. Estos componentes suelen incluir un procesador o CPU (algunos están basados en GPU, y pensados para IA), memoria RAM, almacenamiento flash, controladores de dispositivos y otros elementos necesarios para el funcionamiento del sistema.
La principal ventaja de un SOM es que simplifica enormemente el proceso de diseño y desarrollo de sistemas embebidos, ya que proporciona una solución lista para usar que puede incorporarse en una placa base o tarjeta de desarrollo más grande. Los desarrolladores de hardware y software pueden centrarse en la funcionalidad específica de su aplicación sin tener que preocuparse por la complejidad de diseñar y fabricar una placa completa desde cero.
Los SOM son especialmente útiles en aplicaciones donde el espacio, la eficiencia energética y el tiempo de desarrollo son críticos. Algunos ejemplos de aplicaciones comunes para SOM incluyen dispositivos médicos, sistemas de automatización industrial, dispositivos de Internet de las cosas (IoT), cámaras de video vigilancia, sistemas de control de acceso y muchas otras aplicaciones embebidas.
Especificaciones del AMD Kria K24
En cuanto a las especificaciones técnicas de este nuevo SOM de AMD, tenemos que el Kria K24 tiene:
- MPSoC: AMD (Xilinx) Zynq Ultrascale+ XCK24, que a su vez está compuesto por:
- Quad-core Arm Cortex-A53 de hasta 1.3 GHz de frecuencia de reloj.
- Real-Time Dual-core Arm Cortex-R5F de hasta 533 MHz.
- GPU Mali-400 MP2 de hasta 600 MHz.
- FPGA fabric con 154K células lógicas programables.
- AMD Deep Learning Processor B2304 DPU con un rendimiento de 852 GOPS.
- 9.4 Mb de memoria SRAM integrada en el propio chip.
- Memoria del sistema: 2GB 32-bit LPDDR4 @ 1066 Mbps con ECC (*solo en una versión) de grado industrial soldada al módulo.
- Almacenamiento: Aún por confirmar.
- Conexiones:
- 1 conector 240-pin board-to-board
- 1 conector 40-pin board-to-board
- 4 conectores 1 Gbps Ethernet LAN (2x PS GEM, 2x PL GEM)
- Drive y control de motor: con inverters de tres fases, cuádruple encoder, control de freno e interfaz de sensor de torque.
- 2 puertos USB 2.0 / 3.0.
- CAN
- RS-485
- GPIOs
- Seguridad: estándar IEC 62443 (RSA, AES, y SHA), con un chip TPM 2.0 integrado.
- Dimensiones: 60x42x11 mm
- Versiones:
- Comercial: soporta un rango de 0 a 85°C de temperatura, 2 años de garantía, 5 de operatividad garantizados, 10 años de viabilidad.
- Industrial: soporta un rango de –40 a 100°C de temperatura, soporta ECC en la memoria, 3 años de garantía, 10 años de operatividad, 10 años de viabilidad.
- Software: ejecuta distribuciones Linux basadas en Yocto PetaLinux o Ubuntu Server 22.04 y admite aceleración de hardware precompilada con bibliotecas de control de motor Vitis. Se pueden instalar aplicaciones adicionales desde la tienda de aplicaciones Kria, y Python y el entorno MATLAB Simulink también se pueden utilizar para programar el módulo y el kit de inicio KD240 Drives.
Más sobre el AMD Kria K24
Lo que hace que el AMD K24 SOM sea interesante para aplicaciones de control de motores y DSP son, precisamente, la eficiencia y la baja latencia que ofrece esta nueva placa de AMD. Y esto destaca frente a otros competidores bastante importantes, como los Texas Instruments AM64x, y las placas NVIDIA Jetson TX2 y Jetson Nano.
En cuanto a la latencia, tenemos que este sistema de AMD solo tiene una latencia de 120 ns. Por otro lado, AMD afirma que es la mitad de la latencia de los procesadores Texas Instruments AM64x. Además, su alta eficiencia para el procesamiento DSP en comparación con las soluciones basadas en GPU de NVIDIA, como el Jetson TX2 y el Jetson Nano, es espectacular, ya que en vez de consumir 15 y 10W respectivamente, el AMD Kria K24 consume solo 2.5W.
AMD también asegura que la ventaja en la latencia mejora hasta 7 veces a medida que aumenta el número de ejes del motor, lo cual es muy interesante incluso para aplicaciones profesionales de grado industrial, donde se necesita siempre lo mejor.
Sobre el KD240 Drives Starter Kit
Para finalizar, decir que las especificaciones del kit de inicio KD240 tiene estas otras especificaciones:
- SoM: AMD Kria K24 SOM.
- Almacenamiento: 512 Mbit QSPI flash, y slot para tarjetas de memoria MicroSD, desde donde se puede bootear el sistema operativo Linux.
- Redes:
- 2 puertos PL Gigabit Ethernet RJ45, con TSN (Time-Sensitive Networking) y soporte EtherCAT.
- 1 puerto PS Gigabit Ethernet RJ45.
- Conexiones:
- 2 puertos USB 3.0 Type-A.
- CAN Bus serial.
- Terminal de bloques RS485.
- Conector de expansión 12-pin PMOD.
- Conector de expansión 1-wire (interfaz).
- Conector JTAG para depuración.
- Puerto microUSB para JTAG/serial.
- Conector para ventilador Misc.
- Jack DC para alimentación.
- Sistema de control del motor:
- Conector para sensor de torque.
- Conector de motor de 3 fases.
- Conector de control de freno.
- Conector DC Link
- Conector Single-ended QEI (Quadrature Encoder Interface).
- Conector Differential QEI.
- Dimensiones: 124x142x37 mm.
- Peso: 237 g.
Precio y disponibilidad
El AMD K24 SOM y el Kit de Inicio KD240 Drives están disponibles desde ya para poder pedirlos. No obstante, deberías saber que mientras que la versión comercial del K24 se está enviando desde ya, se espera que la versión industrial comience a enviarse en el cuarto trimestre de este año, así que habrá que esperar algo más.
El Kit de Inicio Kria KD240 Drives se puede comprar por 399$ directamente en tiendas online u otros distribuidores. También podrás hacerte con un paquete de accesorios para motores de 199$, que te permitirá comenzar a trabajar y experimentar con el SOM de AMD desde primera hora, sin necesitar nada más adicional.