New-Tech Magazine | July 2022 | Digital Edition

תמונת כותרת « XILINX קרדיט:

גדולות של ליבות שעוברות אופטימיזציה כדי לבצע מספר משימות ייעודיות. הדרך היעילה ביותר מבחינתן היא לבצע את המשימות האלו באופן סימולטני ובו בזמן. לכן, מעבדים וקטוריים מתגברים על אחד החסרונות המשמעותיים ביותר של יחידות יע"מ ברובוטיקה, בזכות יכולתם לעבד כמויות גדולות של נתונים באופן מקבילי. ) FPGA התקני לוגיקה ניתנים לתכנות ( שלא כמו מעבדים שכוללים יחידות עיבוד ומבני זיכרון למטרות כלליות, את התקני ) אפשר FPGA הלוגיקה הניתנים לתכנות ( להתאים באופן אישי במדויק ככל שנדרש, על מנת לבצע פונקציית מחשוב מיוחדת. הם אמנם יעילים במיוחד עבור יישומי זמן אמת קריטיים לזמן השהיה, אך עובדה זו מציבה מורכבות תכנות נוספת. כמו כן, לתהליך הכרוך בביצוע קונפיגורציה מחדש ויכולת תכנות מחדש יש זמני הידור ארוכים יותר בהשוואה למעבדים סקלאריים ולמעבדים וקטוריים. מתכנני רובוטים יכולים להשתמש בהתקני כדי ליצור חומרה של רובוט שניתנת FPGA להגדרת תצורה מחדש בזמן פעולה, שאותה ניתן לתכנת מחדש ולהתאים מחדש דרך תוכנה. מנועים אלו יכולים לטפל בחישובים של זרימת נתונים באופן מהיר ויעיל, ובכך הם הופכים למתאימים מאוד לשימושים שונים, כגון התחברות בממשק עם חיישנים ואקטואטורים, והתמודדות עם היבטי רישות. מתכננים יכולים גם ליצור ליבות האצת חומרה בהתאמה אישית, כדי לטפל במשימות של עיבוד נתונים, אשר אחרת היה צריך להקצות אותם למעבדים וקטוריים. ) ASIC מעגלים משולבים ייחודיים ליישום ( אפשר להתאים אישית את ASIC בהתקן אלמנטי העיבוד, כפי שנעשה עם התקני . ואולם, לאחר שנקבע, אין אפשרות FPGA עוד לשנות אותו. ארכיטקטורה קבועה זו מאפשרת לקבל ביצועים ונצילות הספק שאין כמותם, וכן את המחירים הטובים ביותר עבור ייצור המוני בכמויות גדולות. יכול להימשך ASIC מאידך, פיתוח של התקני חודשים ואפילו שנים ואין מקום לשינויים כלשהם. לא ניתן להתאים אותם כדי להבטיח שהרובוט יעמוד בשיפורי היצרניות בעתיד.

על מודול מספקת פלטפורמה למערכת רובטיקה FPGA מערכת :1 איור « דטרמניסטית לזמן אמת. )https://www.xilinx.com/products/som/kria/k26i-industrial.html#documentation(

יכולת ההתאמה חשובה, מפני שאלגוריתמי הרובוטיקה והארכיטקטורות שלה נמצאים בתהליך התפתחות נמשך ומואץ. יכול להימצא בפיגור ASIC מאיץ מבוסס משמעותי ביחס לאלגוריתמים מהשורה הראשונה. בהינתן הזמן שלוקח לפתח רכיבי , פיגור זה יכול להתחיל להתרחש ASIC מהר מאוד לאחר – או אולי אפילו לפני – שהוא נכנס לשלב הייצור. בשלב זה של מחזור החיים של טכנולוגיית הרובוטים, השימוש בהם הופך להיות מוגבל.

מימוש מחשוב מסתגל ברובוטיקה

רובוטים הם רשתות של רשתות, שמחליפות נתונים על בסיס רציף ברחבי המכונה כולה, החל בחיישנים ועד מנועי המחשוב וחזרה לאקטואטורים בנקודות הקיצון שלהם. אנו יכולים לדמיין את הרשתות האלו כמערכת עצבים של רובוטים, שמאפשרת החלפת מידע. כפי שקורה עם מערכת עצבים אנושית, החלפות מידע אלו תלויות באופן קריטי בביצועים הדטרמניסטים

ספריות ותוכניות שירות חיוניות עבור מערכות רובוטיקה בהאצת חומרה. :2 איור « )https://www.xilinx.com/an/kria-robotics-stack.html(

New-Tech Magazine l 36