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エッジ AI

インダストリアル IoT のエッジでマルチセンサー分析および機械学習アプリケーションを業界で最も低レイテンシ、低消費電力、低コストで実現

概要

分析および機械学習は、予知保全、デジタル ツイン モデルベースの制御、異常値検知など、そのほか多数のユース ケースのさまざまな形で応用されています。ザイリンクスとそのエコシステムでは、ユーザー トレンドに基づいてこれらのエッジ アプリケーションに対応するさまざまなアプローチを提供しています。


分析および機械学習

エッジ AI プラットフォーム

エッジ AI プラットフォーム

ザイリンクスのエッジ AI プラットフォームは、AI 推論向けに独自開発した特許取得済みの深層学習アクセラレーション技術を提供します。DNN モデルのコンパイルだけでなく、圧縮 (プルーニングと量子化) 用のツールも含まれます。一般的なネットワーク向けのプルーニング済みリファレンス モデルを利用して、インプリメンテーションを迅速化できます。ネットワークは主に分類、セグメント化、および検知に焦点があてられています。サポートされている深層学習フレームワークは、Caffe、TensorFlow、および mxnet です。

PYNQ - Zynq で Python を利用

PYNQ - Zynq で Python を利用

PYNQ は、python ベースの制御、エッジ分析、および機械学習を提供します。PYNQ は、Zynq SoC 向けのソフトウェア/ハードウェア フレームワークであり、ソフトウェア分析や操作をエンベデッド プロセッサで効率的に実行することを目的として、センサーなどのデータを前処理するためにプログラマブル ハードウェアを活用します。PYNQ は、Numpy、Scikit-Learn、Pandas などの主な Python ライブラリをすべてサポートしています。


クラウド プロバイダー

業界の傾向としては、次の影響を受けてクラウド処理からエッジ処理へ部分的にシフトしています。

  1. 物理アセットは、データ アクイジション ポイントに最も近い低レイテンシの判定/動作が必要です (通常 10ms 未満)。
  2. 一般的に生成されるデータ サイズが大きいため、これらのデータをすべて移動して格納するには、OPEX コスト、時間、およびプライバシーの問題を考慮するとあまり好ましくありません。

ザイリンクスは、このような傾向に対処するために、業界で最も高性能なシングルチップのエッジ向けエンベデッド プロセッシング プラットフォームを提供しています。さらに、ザイリンクスの SoC ポートフォリオを利用し、エコシステムが大手クラウド サービス プロバイダーと連携することで、クラウドとエッジへのタスク分散が可能になると同時に、アプリケーションをクラウドからエッジへ移行することも可能になります。

 

AWS IoT

AWS IoT 搭載のザイリンクス ソリューションは、エッジとクラウド間に独自の協調的な機械学習機能を提供

AWS IoT Greengrass: AWS をエッジ デバイスにシームレスに拡張することで、エッジ デバイスは、管理、分析、耐久性のあるストレージのためにクラウドを使用しながら、生成したデータに基づいてローカルで動作可能

AWS FreeRTOS: 低消費電力の小型エッジ デバイスを簡単にプログラム、デプロイ、保護、接続、および管理できるようにするマイクロコントローラー用のオペレーティング システム

*AWS Sagemaker: データのラベル付けと準備、アルゴリズム選択、アルゴリズム トレーニング、運用のための調整と最適化、予測、実行に至るまで機械学習ワークフロー全体をカバーする完全管理型のサービス

*AWS Robomaker: AWS RoboMaker は、大規模なインテリジェント ロボット アプリケーションの開発、テスト、および運用を容易にするサービス

Microsoft Azure IoT

Azure IoT 搭載のザイリンクス ソリューションは、エッジとクラウド間に独自の協調的な機械学習機能を提供

*Azure Sphere: エッジとクラウド間の Zynq ベース デバイスを安全に接続

*Azure IoT Hub: アセット全体を接続、監視、管理

*Azure IoT Edge: クラウド インテリジェンスと分析をエッジ デバイスにまで拡張

*Azure IoT Digital Twins: 次世代の空間インテリジェンス ソリューションを構築


*現在開発中のため、最新情報については FAE へお問い合わせください。


SoC インテグレーション

ザイリンクス SDK

  • ソフトウェア開発キット (SDK) は、ザイリンクスの Arm ベース SoC またはソフト IP ベース マイクロプロセッサのいずれかでエンベデッド アプリケーションを作成するための統合設計環境です。
  • SDK は、ホモジニアス/ヘテロジニアス マルチプロセッサの設計、デバッグ、および性能解析をサポートする業界初のアプリケーション IDE です。
SDK のダウンロード

Vivado HLS

  • Vivado 高位合成ツールは、C、C++、System C 言語を使用して、直接ザイリンクスのプログラマブル デバイスをターゲットにできるため、手動で RTL を作成する必要がありません。
  • C/C++ テストベンチ シミュレーションを使用する迅速な検証、自動の VHDL/Verilog シミュレーションおよびテスト ベンチ生成が可能です。

 

Vivado HLS をダウンロード

SDSoC

  • ソフトウェア定義のシステムオンチップは、密結合したハードウェア/ソフトウェアの設計に最適な開発環境です。
  • ハードウェアとソフトウェアのシームレスな統合を可能にします。
  • メモリの割り当て、キャッシュ管理、DMA、およびデバイス間の相互作用を自動化し、合理化します。
     
SDSoC をダウンロード

ニーズに合わせてデザインされたソリューション

ソリューション プロバイダー 説明 デバイス サポート
ザイリンクス ザイリンクス AI の利点  
ザイリンクス - エッジ AI プラットフォーム エッジ AI 開発者ハブ
DNNDK
ザイリンクスのエッジ側の開発向けホワイトペーパー (WP490 - 日本語版)
Zynq UltraScale+ Zynq 7000
Xilinx - PYNQ PYNQ ウェブサイト
PYNQ コミュニティのプロジェクト
Zynq UltraScale+
Zynq 7000
AWS IoT AWS 認定のザイリンクス製品
AWS IoT
Xilinx – AWS ワークショップ
Zynq UltraScale+
Zynq 7000
Azure IoT Azure IoT Zynq UltraScale+
Zynq 7000
ザイリンクス ツール SDSoC
Vivado HLx
SDK
Zynq UltraScale+
Zynq 7000
ザイリンクス SPYN デザイン ファイル
コミュニティ ポータル
Zynq UltraScale+
Zynq 7000

エコシステム ソリューション

ソリューション プロバイダー 説明 デバイス サポート
Kortiq AIScale – 小型かつ高効率な CNN アクセラレータ Zynq UltraScale+
Zynq 7000
Silicon Software 社 Visual Applets Zynq UltraScale+
Zynq 7000
Kintex 7000
資料
ソリューション スタック
iiot-hc-solutions-stack

インダストリアル IoT 製品の中には、ザイリンクス IIoT ソリューション スタックのすべての要素が必要になるものがあります。ザイリンクスの IIoT ソリューション スタックは、ザイリンクスおよびエコシステムが提供する構築ブロックとインダストリアル IoT プラットフォームで使用されるソリューションで構成されています。ザイリンクス ベースのインダストリアル IoT システムを使用する場合、ゼロから設計する必要はありません。ザイリンクス IIoT ソリューション スタックのさまざまな要素を理解して、開発時間とコストを最小限に抑え、次回のインダストリアル IoT プラットフォームでデザインを最大限に再利用してください。

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