支援馬達控制與DSP數位訊號處理，AMD推入門級FPGA運算板

搶攻邊緣運算市場，2021年4月，FPGA大廠賽靈思（Xilinx）跨入系統單模組（System on module，SOM）市場，希望能廣泛提供更多產品選擇，可涵蓋空間與成本受限的環境，以至效能需求較高的場域，可促成更多即時運算應用的開發，當時他們推出第一款產品Kria K26 SOM，鎖定智慧城市、智慧工廠的視覺AI應用，以及基於這個元件而成的開發套件Kria KV260 Vision AI Starter Kit，是專為加速開發視覺應用而設計。

隔年5月，AMD推出Kria KR260 Robotics Starter Kit，以此作為機器人應用的開發平臺，這套入門套件採用的Kria K26 SOM模組，可透過機器人作業系統第二代（ROS 2）提供的原生支援，用於這類應用開發的標準框架、因應機器人與工業解決方案搭配而提供的預建介面，對於硬體加速的機器人應用、機器視覺，以及工業環境的通訊與控制。

除此之外，開發者可存取Kria Robotics Stack軟體堆疊，當中整合機器人程式庫與公用工具，方便運用這類硬體加速工業級機器人解決方案的開發、維護，發展商業應用。

AMD強調，透過Kria SOM與KRS、ROS 2軟體搭配，能建置低延遲、可自我調適的運算架構，若以Nvidia發展、採用單板電腦Jetson AGX Xavier而成的開發者套件為基準，AMD Kria KV260 Starter Kit的每瓦效能可超過8倍；若對照Nvidia另一套基於Jetson Nano而成的開發者套件，Kria KV260 Starter Kit具有更低的延遲，縮短存取時間的幅度達到3.5倍。

到了今年9月，先前AMD計畫推出的成本優化型SOM產品終於發表。

這款名為Kria K24 SOM的運算模組，導入先進的整合式扇出封裝（Integrated Fan-Out，InFO），能以相當於半張信用卡大小的外形，提供更具能源使用效率的效能，鎖定對於營運成本更敏感的工業與商業領域邊緣應用，K24商業級款式隨本次產品發表而開始出貨，至於工業級款式預計第四季開始供應。

而在產品生命週期的規畫上，此系列模組最長可支援到10年之久，Kria K24 SOM比照Kria K26 SOM，工業級款式與商業級款式均可供應10年，運作時間分別達到10年與5年，產品保固各為3年與2年。針對運作高可靠度的要求，工業級款式Kria SOM支援更寬廣的溫度範圍（攝氏零下40度到100度），以及錯誤修正編碼（ECC）記憶體，相對地，商業級款式Kria SOM支援攝氏0度到85度，不支援ECC記憶體的搭配。

相較於既有的Kria K26 SOM，新上市的Kria K24 SOM只需一半耗電量（2.5瓦 vs. 5.1瓦），

而且提供1個40針接頭之餘，也設置另一個能與其相容的240針接頭（Kria K26 SOM有2個240針接頭）。由於K24與K26的接頭相容，用戶若要將當中執行的應用程式搬遷至另一款，能夠更為簡便，而不需要更換整張運算板，對於系統架構師而言，也可以透過這兩種產品的搭配與選擇，從而組成耗電量、效能、大小尺寸、成本平衡的高效率系統。

除了直接搭配或使用Kria K24 SOM，AMD這次發表也推出內建這款模組的入門套件，名為KD240 Drives Starter Kit，提供可立即使用的馬達控制開發平臺，能將K24直接用於生產環境的部署。

透過這個平臺，用戶可以快速上手，能夠在更短時間之內，開發馬達控制、數位訊號處理（DSP）、機器人、視覺AI等類型的解決方案，而不需要具備FPGA程式設計的專業。

同時，在維持整體成本不增加的前提之下，藉由採用K24這類可支援正式環境使用的小型運算板，得以搭配每瓦效能更高的核心元件，從而因應效能與能源使用效率與日俱增的需求，更快設計出合適的嵌入式處理系統。

相較於市面上其他基於處理器而成的馬達控制套件，KD240提供基於FPGA而成的平臺，用戶只需花費將近400美元，就能開始進行設計。

而在軟體開發環境上，KD240支援PYNQ框架、Docker容器環境，以及作業系統Ubuntu，可運用Matlab、Simulink等設計工具，以及程式語言Python；若要在傳統的應用程式開發流程進行設計，也可以使用AMD Vitis開發平臺當中的馬達控制程式庫。

KD240推出之後，AMD也在他們維護的線上App市集Kria App Store，提供多種預先組建的馬達控制應用，可建立具有能源使用效率的工業解決方案，兼具高可靠度、容易取得、內建進階安全性等特色。

由於實際操作這個入門套件時，可能會用到其他配件，AMD本身提供選購的組合包，稱為KD240 Motor Accessory Pack（MACCP），裡面包含Anaheim Automation公司提供的無刷直流（BLDC）馬達、編碼器，可用於自定工作流程。

產品資訊

AMD Kria K24 SOM
●原廠：AMD
●建議售價：K24商業級款式為250美元，K24工業級款式為350美元
●外形尺寸：60 x 42 x 11公釐
●FPGA晶片：AMD Zynq UltraScale+ MPSoC
●中央處理器：應用處理器64位元4核心Arm Cortex-A53、即時處理器32位元雙核心Arm Cortex-R5F、繪圖處理器Arm Mali-400 MP2
●可程式化邏輯：系統邏輯單元154,350個，DSP切片為360個
●網路介面：最多4個GbE埠
●連接介面：2個USB 2.0或3.0
●耗電：2.5瓦
●延伸的開發套件：KD240 Drives Starter Kit

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】