La richiesta di archiviare in modo efficiente elevati volumi di informazioni provenienti dalle telecamere è in rapida crescita, dalla sorveglianza e automazione industriale all’elaborazione dei dati per le applicazioni di intelligenza artificiale (AI). La società di ricerche di mercato Statistics MRC ritiene che il mercato globale della visione artificiale industriale si espanderà da 8.54 miliardi di dollari nel 2017 a 16.89 miliardi di dollari entro il 2026, mentre Allied Market Research prevede che il mercato globale delle telecamere per autoveicoli vedrà una crescita annua di quasi il 10% per raggiungere i 24.1 miliardi di dollari entro il 2025. .
La soluzione termica avanzata SSD NVMe e il servizio di integrazione di sistema per le applicazioni di bordo migliorano prestazioni e affidabilità
La richiesta di archiviare in modo efficiente elevati volumi di informazioni provenienti dalle telecamere è in rapida crescita, dalla sorveglianza e automazione industriale all’elaborazione dei dati per le applicazioni di intelligenza artificiale (AI). La società di ricerche di mercato Statistics MRC ritiene che il mercato globale della visione artificiale industriale si espanderà da 8.54 miliardi di dollari nel 2017 a 16.89 miliardi di dollari entro il 2026, mentre Allied Market Research prevede che il mercato globale delle telecamere per autoveicoli vedrà una crescita annua di quasi il 10% per raggiungere i 24.1 miliardi di dollari entro il 2025. .
Figura 1: cresce la necessità di archiviare in modo efficiente volumi elevati di dati basati sulla visione
In termini di intelligenza artificiale, c’è stata un’esplosione di applicazioni che utilizzano l’apprendimento automatico, in cui i modelli vengono identificati analizzando elevati volumi di dati basati sulla visione. Queste applicazioni richiedono uno storage affidabile, ad alta capacità e ad alte prestazioni.
Potremmo essere ancora lontani da un'auto completamente a guida autonoma, ma molte auto di lusso e di fascia alta offriranno funzionalità di parcheggio autonomo, rese possibili da una tecnologia all'avanguardia con sensori, archiviazione di dati visivi, e l'intelligenza artificiale. Con il miglioramento della tecnologia per le applicazioni nel campo dei trasporti come la sorveglianza, la registrazione dei dati a bordo dei veicoli e il pilotaggio automatico, esiste una domanda significativa e crescente per archiviare in modo efficiente elevati volumi di dati basati sulla visione. Tutte queste applicazioni richiedono uno storage affidabile, ad alta capacità e ad alte prestazioni. In molti casi, tali sistemi potrebbero anche dover funzionare in ambienti difficili con ampi intervalli di temperatura, forti livelli di vibrazioni, notevole umidità e/o alimentatori instabili.
Consideriamo, ad esempio, il camionista UPS che attraversa il paese per ore e ore nel bel mezzo di una gelida notte invernale. Oppure un’auto ferma nel traffico nel centro di Los Angeles nella soffocante calura estiva.
In molti casi, tali sistemi potrebbero dover funzionare anche in ambienti difficili, come impianti di produzione, la carrozzeria di un veicolo o di un aereo, o all'aperto. Anche se gli SSD basati su memoria flash NAND non volatile sono la tecnologia preferita, possono verificarsi problemi durante l'implementazione degli SSD in applicazioni industriali o "non di consumo". Oltre a ciò, le prestazioni del flash NAND, l'affidabilità e la resistenza diminuiscono con l'aumentare della densità di archiviazione.
In uno di questi casi, Advantech ha sostenuto un progetto che prevedeva la registrazione video a bordo del veicolo e un sistema di registrazione dei dati. I requisiti: un sistema di raccolta dati ad alta capacità in un fattore di forma molto piccolo che traesse vantaggio dalle prestazioni degli SSD PCIe utilizzando il protocollo di comunicazione NVMe. Progettato per l'implementazione globale, il sistema completo doveva funzionare a temperature comprese tra -20°C e 70°C. Mentre l'applicazione di più SSD NVMe in un sistema fornisce un throughput eccellente con prestazioni elevate, anche l'assemblaggio da 6 a 12 pezzi dell'SSD NVMe ad alto consumo energetico genera un notevole calore. Dato che il sistema doveva essere molto compatto e doveva adattarsi alle applicazioni a bordo dei veicoli, la dissipazione del calore rappresentava un grosso ostacolo.
In questo caso, gli SSD SQFlash 920 NVMe di Advantech hanno fornito la soluzione perfetta. Gli SSD utilizzavano la tecnologia flash NAND BiCS 3D di Toshiba, supportavano capacità fino a 8 TB per unità e erano dotati di protezione integrata in caso di interruzione dell'alimentazione e tecnologie di sicurezza avanzate.
Figura 2: SSD SQFlash di Advantech
- Protezione in caso di interruzione dell'alimentazione: Quando la tensione scende al di sotto di 2.9 V, il controller interrompe tutta l'attività della memoria per impedire la scrittura o l'accesso a dati non validi. Una volta ripristinata l'alimentazione, un controllo dell'integrità dei dati valuta la validità dei dati e intraprende azioni correttive per eliminare la possibilità di dati errati derivanti da una scrittura non completa sulla flash.
- Raccoglitore di gocce di potenza: Anche un calo di potenza inferiore a 1 ms (non insolito in molti scenari industriali) può influire sulla funzionalità di lettura/scrittura o causare il congelamento dei dispositivi. Con Power Drop Catcher, un circuito integrato di ripristino integrato limita i tempi di ripristino per gestire i problemi che potrebbero derivare da cadute di tensione.
- Gestore dello scarico: La DRAM distribuita per aumentare le prestazioni e la resistenza dell'SSD fungendo da cache tra il controller e lo spazio di archiviazione deve essere alimentata. Flush Manager garantisce l'integrità dei dati garantendo che i dati validi vengano archiviati solo nella memoria flash e non nella cache in caso di interruzione di corrente o alimentazione instabile.
- Stabilizzatore di tensione: Basata su un array di condensatori al tantalio, questa funzione integrata mantiene un'alimentazione stabile sia alla memoria flash che alla cache DRAM quando il rilevatore di tensione integrato rileva un ingresso di alimentazione instabile (sotto 4.75 V o sopra 5.25 V).
Mantenere i dati archiviati al sicuro è stata un'altra considerazione importante. Gli SSD SQFlash hanno risolto questo problema attraverso una varietà di funzionalità avanzate di sicurezza dei dati che vanno dalle funzioni che bloccano i comandi di lettura e scrittura tramite un'impostazione del firmware SSD alle opzioni di cancellazione rapida o di emergenza.
Sviluppato grazie alla significativa esperienza di Advantech nella gestione termica e nella progettazione di sistemi integrati, l'SSD ha adottato un design innovativo del dissipatore di calore che ha contribuito a ridurre le temperature interne fino a 30°C rispetto agli SSD NVMe che si basano esclusivamente sulla limitazione termica come unico controllo passivo della temperatura (che rallenta anche ridurre drasticamente le prestazioni dell'SSD). Per massimizzare la dissipazione del calore, questi dissipatori di calore sono stati utilizzati insieme al grasso termico, fornendo un'eccezionale flessibilità meccanica per evitare il rischio di danni fisici ai componenti SSD dovuti a un improvviso cambiamento di temperatura. Grazie ai sensori termici integrati nell'SSD NVMe, è stato possibile monitorare le temperature di lavoro dell'SSD, presentare dati SMART e controllare automaticamente la ventola del sistema per ridurre attivamente il calore di questo sistema compatto. Il cliente ha avuto facile accesso alle informazioni termiche attraverso la piattaforma cloud Advantech WISE-PaaS con la funzione SSD PMQ (Predictive Maintenance Quality) e ha impostato automaticamente le soglie per l'allarme del sistema e/o i carichi di lavoro adeguati. Infine, l'SSD Advantech SQFlash NVMe, in quanto unità compatibile con TCG-OPAL 2.0, è dotato della funzione di sicurezza brevettata di Advantech: "Flash Lock". Questa funzione consente all'SSD di collegarsi automaticamente alla scheda madre quando necessario. Ha contribuito a proteggere i dati da accessi non autorizzati e ha ulteriormente garantito la riservatezza dei dati.
Questa soluzione SSD NVMe ad alte prestazioni e rinforzata si è rivelata ideale per le esigenze del cliente. Le capacità di progettazione e i servizi di produzione di Advantech hanno inoltre contribuito a migliorare il time-to-market per la versione più recente del prodotto del cliente. Nel complesso, il cliente è rimasto molto soddisfatto della soluzione di Advantech per questo caso d’uso emergente incredibilmente importante.
Panoramica di Advantech SQFlash
