De vraag om grote hoeveelheden informatie van camera's efficiënt op te slaan, groeit snel, van bewaking en fabrieksautomatisering tot het verwerken van gegevens voor kunstmatige intelligentie (AI)-toepassingen. Marktonderzoeksbureau Statistics MRC gelooft dat de wereldwijde markt voor industriële machine vision zal groeien van $ 8.54 miljard in 2017 tot $ 16.89 miljard in 2026, terwijl Allied Market Research voorspelt dat de wereldwijde markt voor camera's voor auto's een jaarlijkse groei van bijna 10% zal zien tot $ 24.1 miljard in 2025 .
NVMe SSD Geavanceerde thermische oplossing en systeemintegratieservice voor toepassingen in voertuigen verbetert prestaties en betrouwbaarheid
De vraag om grote hoeveelheden informatie van camera's efficiënt op te slaan, groeit snel, van bewaking en fabrieksautomatisering tot het verwerken van gegevens voor kunstmatige intelligentie (AI)-toepassingen. Marktonderzoeksbureau Statistics MRC gelooft dat de wereldwijde markt voor industriële machine vision zal groeien van $ 8.54 miljard in 2017 tot $ 16.89 miljard in 2026, terwijl Allied Market Research voorspelt dat de wereldwijde markt voor camera's voor auto's een jaarlijkse groei van bijna 10% zal zien tot $ 24.1 miljard in 2025 .
Afbeelding 1: De noodzaak om grote hoeveelheden op visie gebaseerde gegevens efficiënt op te slaan, groeit
Op het gebied van AI is er een explosie van toepassingen die gebruik maken van machine learning, waarbij patronen worden geïdentificeerd door grote hoeveelheden op visie gebaseerde gegevens te analyseren. Deze toepassingen vereisen betrouwbare opslag met hoge capaciteit en hoge prestaties.
We zijn misschien nog ver verwijderd van een volledig gerealiseerde, zelfrijdende auto, maar veel luxe auto's van het hoogste niveau zullen zelfparkerende functies bieden, mogelijk gemaakt door geavanceerde technologie met sensoren, visuele gegevensopslag, en AI. Naarmate de technologie verbetert voor toepassingen in het transportveld, zoals bewaking, gegevensregistratie in voertuigen en automatische besturing, is er een aanzienlijke en groeiende vraag naar het efficiënt opslaan van grote hoeveelheden op visie gebaseerde gegevens. Al deze toepassingen vereisen betrouwbare opslag met hoge capaciteit en hoge prestaties. In veel gevallen moeten dergelijke systemen mogelijk ook werken in uitdagende omgevingen met brede temperatuurbereiken, sterke trillingsniveaus, aanzienlijke luchtvochtigheid en/of onstabiele voedingen.
Denk bijvoorbeeld aan de UPS-vrachtwagenchauffeur die midden in een ijskoude winternacht urenlang door het land rijdt. Of een auto die midden in het centrum van Los Angeles in het verkeer staat in zinderende zomerhitte.
In veel gevallen moeten dergelijke systemen mogelijk ook werken in uitdagende omgevingen, zoals een productiefaciliteit, de carrosserie van een voertuig of vliegtuig, of buitenshuis. Hoewel SSD's die zijn gebouwd op niet-vluchtig NAND-flashgeheugen de technologie bij uitstek zijn, kunnen er problemen optreden bij het inzetten van SSD's in industriële of 'niet-consumenten'-toepassingen. Bovendien nemen NAND-flashprestaties, betrouwbaarheid en uithoudingsvermogen af naarmate de opslagdichtheid toeneemt.
In een van die gevallen ondersteunde Advantech een project met video-opnamen in voertuigen en een systeem voor gegevensregistratie. De vereisten: een gegevensverzamelingssysteem met hoge capaciteit in een zeer kleine vormfactor dat zou profiteren van de prestaties van PCIe SSD's met behulp van het NVMe-communicatieprotocol. Het complete systeem was ontworpen voor wereldwijde inzet en moest werken bij temperaturen van -20C tot 70C. Hoewel het toepassen van meerdere NVMe SSD's in een systeem uitstekende doorvoer met sterke prestaties biedt, genereert het samenvoegen van 6 tot 12 stuks van de NVMe SSD met hoog stroomverbruik ook aanzienlijke warmte. Vanwege het feit dat het systeem zeer compact moest zijn en moest passen in toepassingen in voertuigen, was warmteafvoer een groot obstakel.
In dit geval boden de SQFlash 920 NVMe SSD's van Advantech de perfecte oplossing. De SSD's maakten gebruik van Toshiba's BiCS 3D NAND-flashtechnologie, ondersteunden een capaciteit van maximaal 8 TB per schijf, en werden geleverd met ingebouwde bescherming tegen stroomuitval en geavanceerde beveiligingstechnologieën.
Afbeelding 2: SQFlash SSD van Advantech
- Bescherming tegen stroomuitval: Wanneer de spanning onder 2.9 V zakt, stopt de controller alle geheugenactiviteit om te voorkomen dat ongeldige gegevens worden geschreven of geopend. Zodra de stroom is hersteld, beoordeelt een gegevensintegriteitscontrole de gegevensvaliditeit en worden corrigerende maatregelen genomen om de mogelijkheid van onjuiste gegevens als gevolg van een niet-volledig schrijven naar flash uit te sluiten.
- Krachtige druppelvanger: Zelfs een stroomonderbreking van minder dan 1 ms (niet ongebruikelijk in veel industriële scenario's) kan de lees-/schrijffunctionaliteit beïnvloeden of ervoor zorgen dat apparaten vastlopen. Met Power Drop Catcher beperkt een ingebouwde reset-IC de reset-timing om de glitches op te vangen die het gevolg kunnen zijn van spanningsdalingen.
- Spoelmanager: DRAM ingezet om de SSD-prestaties en het uithoudingsvermogen te verbeteren door te fungeren als een cache tussen de controller en de opslag die van stroom moet worden voorzien. Flush Manager zorgt voor gegevensintegriteit door ervoor te zorgen dat geldige gegevens alleen worden opgeslagen in het flashgeheugen en niet in de cache in het geval van een stroomstoring of onstabiele stroomvoorziening.
- Spanningsstabilisator: Deze geïntegreerde functie is gebaseerd op een tantaal condensatorarray en handhaaft een stabiele stroomtoevoer naar zowel het flashgeheugen als de DRAM-cache wanneer de ingebouwde spanningsdetector een onstabiele voedingsingang detecteert (onder 4.75 V of boven 5.25 V).
Het veilig houden van de opgeslagen gegevens was een andere belangrijke overweging. SQFlash SSD's pakten dit aan door middel van een verscheidenheid aan geavanceerde gegevensbeveiligingsmogelijkheden, variërend van functies die lees- en schrijfopdrachten vergrendelen via een SSD-firmware-instelling tot snelle of noodwisopties.
Ontwikkeld met de aanzienlijke expertise van Advantech op het gebied van thermisch beheer en ingebed systeemontwerp, heeft de SSD een innovatief koellichaamontwerp aangenomen dat de interne temperaturen tot wel 30°C heeft helpen verlagen in vergelijking met NVMe SSD's die puur vertrouwen op thermische throttling als de enige passieve temperatuurregeling (die ook vertraagt verminderde SSD-prestaties drastisch). Om de warmteafvoer te maximaliseren, werden deze koellichamen gebruikt in combinatie met thermisch vet, wat een uitstekende mechanische flexibiliteit biedt om het risico van fysieke schade aan de SSD-componenten door een abrupte temperatuurverandering te voorkomen. Dankzij ingebouwde thermische sensoren in de NVMe SSD was het mogelijk om de werktemperaturen van de SSD te bewaken, SMART-gegevens te presenteren en de systeemventilator automatisch te regelen om de warmte van dit compacte systeem actief te verminderen. De klant had eenvoudig toegang tot thermische informatie via het Advantech WISE-PaaS-cloudplatform met de SSD PMQ-functie (Predictive Maintenance Quality) en stelde drempels voor het systeemalarm en/of aangepaste werkbelasting automatisch in. Ten slotte werd de Advantech SQFlash NVMe SSD, als TCG-OPAL 2.0-compatibele schijf, geleverd met de gepatenteerde beveiligingsfunctie van Advantech: "Flash Lock". Deze functie stelde de SSD in staat om automatisch verbinding te maken met het moederbord wanneer dat nodig was. Het hielp bij het beschermen van gegevens tegen ongeoorloofde toegang en zorgde verder voor de vertrouwelijkheid van gegevens.
Deze krachtige en robuuste NVMe SSD-oplossing bleek bij uitstek geschikt voor de eisen van de klant. De ontwerpmogelijkheden en productieservices van Advantech hielpen ook om de time-to-market voor de nieuwste productrelease van de klant te verbeteren. Over het algemeen was de klant zeer tevreden met de oplossing van Advantech voor deze ongelooflijk belangrijke opkomende use case.
