産業用エッジAI処理向け高性能COM-HPCモジュール

Congatecは、エッジで直接高性能な物理的人工知能コンピューティングを提供するように設計されたCOM-HPC Client Size Cモジュール「conga-HPC/cRX1」をリリースしました。この技術は、自律型移動車両、産業オートメーション、医療技術、スマート農業などの重要な応用分野向けに、認識、分析、およびモーションコントロールのハードウェアを統合します。

プロセッサアーキテクチャと人工知能の統合
conga-HPC/cRX1は、AMD Ryzen AI Embedded X100シリーズプロセッサを利用して、COM-HPC Clientモジュールの新たな性能基準を確立し、多くの産業システムにおいて外部の人工知能アクセラレータカードの必要性を事実上排除します。このアーキテクチャは、センサーフュージョンやリアルタイム制御などの時間制約のあるシーケンシャルなワークロードを管理するために設計された最大16個のAMD Zen 5 CPU（中央演算処理装置）コアを備えています。協働ロボットにおける物体検出などの高度な並列処理タスクは、最大59 TOPSのINT8推論性能と23 TFLOPSのFP32コンピューティング性能を出力する統合型AMD Radeon RDNA 3.5 GPU（グラフィックス処理装置）によって高速化されます。さらに、専用のAMD XDNA 2 NPU（ニューラル処理装置）が最大50 TOPSを提供し、音声や画像認識などの常時稼働のワークロードを維持します。

メモリ構成と環境耐性
ローカルでの大規模言語モデルの実行などの集中的なタスク中のデータボトルネックを防ぐため、このモジュールは最大128GBのLPDDR5X-8533ユニファイドメモリを備えています。このメモリはボードに直接はんだ付けされているため、衝撃や振動に対するモジュールの耐性が向上し、コンピューティングエンジン間の信頼性の高いデータ共有が可能になります。システムは、-40°C〜+85°Cの産業用動作温度範囲に対応しています。消費電力は特定の産業用途に合わせて調整でき、基本TDP（熱設計電力）は55Wですが、電力効率を最適化するために45Wに下げることも、最大の処理出力を得るために120Wに上げることも可能です。

システム接続性とセキュリティコンプライアンス
120mm x 160mmの寸法のこのモジュールは、産業用センサーアレイやネットワークとインターフェースするための広範な入出力帯域幅を提供します。接続性には、24レーンのPCIe Gen4、デュアル2.5GbEポート、複数のUSB 3.2 Gen2および2.0インターフェース、最大4つの独立した4Kディスプレイのサポートが含まれます。このモジュールはIEC 62443-4-1規格に準拠して開発されており、TPM（Trusted Platform Module）2.0を統合することで、2027年12月に施行されるEUサイバーレジリエンス法に向けた機器メーカーのサイバーセキュリティ要件の順守を支援します。

ソフトウェアエコシステムとシステム統合
ハードウェアは、高性能コンピューティングワークロードの展開を合理化する包括的なAMD ROCmオープンソースソフトウェアスタックによってサポートされています。Linux、Ubuntu Pro、またはWindows 11 IoT Enterpriseなどのオペレーティングシステムを実行する、事前構成済みのアプリケーション対応モジュールとして提供されます。仮想化はオプションのハイパーバイザー技術を通じて管理され、エンジニアはリアルタイム制御、ヒューマンマシンインターフェース（HMI）、およびIoTゲートウェイ機能を単一のハードウェアプラットフォームに統合できます。CongatecのプロダクトラインマネージャーであるFlorian Drittenthaler氏は、これらの機能を統合することで、デバイスメーカーは総所有コストを削減しつつ、より小型で電力効率の高いエッジシステムを設計できるようになると指摘しています。AMDのAdaptive & Embedded Computing Groupでプロダクトマネジメントを統括するSumit Shah氏は、これらの処理ユニットを単一のプラットフォームに組み合わせることで、アーキテクチャの複雑さが軽減され、実用的なエッジコンピューティングに必要な決定論的性能が提供されると付け加えました。

追加コンテキスト
このセクションでは、元の製品発表には含まれていない技術仕様と競合ベンチマークについて詳しく説明します。

産業用エッジコンピューティング市場では、統合された人工知能処理のためにいくつかのアーキテクチャが利用されています。AMD Ryzen AI Embedded X100シリーズは、CPU、GPU、およびNPUを単一のダイに統合しているIntel Core Ultra（Meteor Lake-PS）組み込みプロセッサと直接競合します。Intelの第1世代統合型ニューラルプロセッサ（Intel AI Boost）が専用推論で最大34 TOPSを提供するのに対し、AMD XDNA 2アーキテクチャは最大50 TOPSに達します。x86アーキテクチャの互換性よりも絶対的な並列コンピューティングの処理能力を優先するアプリケーション向けには、NVIDIA Jetson AGX OrinなどのARMベースのモジュールが最大275 TOPSのシステム全体の人工知能性能を提供します。一方、Ryzen AI Embedded X100シリーズのシステム全体の出力は、59 TOPSの統合GPUと50 TOPSのNPUの相乗効果に依存しています。さらに、PICMG COM-HPC Client Size C規格に準拠しているため、Congatecのモジュールは、この特定の120mm x 160mmのフットプリントを中心に設計された既存のキャリアボードに統合でき、独自のフォームファクタと比較して標準化されたハードウェアのアップグレードパスを提供します。

Aishwarya Mambet（Induportals編集者）、AIの支援により編集。

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