A demanda para armazenar com eficiência altos volumes de informações de câmeras está crescendo rapidamente, desde vigilância e automação de fábrica até processamento de dados para aplicativos de inteligência artificial (IA). A empresa de pesquisa de mercado Statistics MRC acredita que o mercado global de visão de máquina industrial aumentará de US$ 8.54 bilhões em 2017 para US$ 16.89 bilhões até 2026, enquanto a Allied Market Research prevê que o mercado global de câmeras automotivas terá um crescimento anual de quase 10%, atingindo US$ 24.1 bilhões até 2025 .
Solução térmica avançada de SSD NVMe e serviço de integração de sistemas para aplicações veiculares aprimora desempenho e confiabilidade
A demanda para armazenar com eficiência altos volumes de informações de câmeras está crescendo rapidamente, desde vigilância e automação de fábrica até processamento de dados para aplicativos de inteligência artificial (IA). A empresa de pesquisa de mercado Statistics MRC acredita que o mercado global de visão de máquina industrial aumentará de US$ 8.54 bilhões em 2017 para US$ 16.89 bilhões até 2026, enquanto a Allied Market Research prevê que o mercado global de câmeras automotivas terá um crescimento anual de quase 10%, atingindo US$ 24.1 bilhões até 2025 .
Figura 1: A necessidade de armazenar com eficiência grandes volumes de dados baseados em visão está crescendo
Em termos de IA, houve uma explosão de aplicativos que usam aprendizado de máquina, em que padrões são identificados por meio da análise de grandes volumes de dados baseados em visão. Esses aplicativos exigem armazenamento confiável, de alta capacidade e alto desempenho.
Ainda podemos estar longe de um carro autônomo totalmente realizado, mas muitos carros de luxo e topo de linha oferecerão recursos de estacionamento autônomo, possibilitados pela tecnologia de ponta com sensores, armazenamento de dados visuais, e IA. À medida que a tecnologia melhora para aplicações de campo de transporte, como vigilância, registro de dados em veículos e piloto automático, há uma demanda significativa e crescente para o armazenamento eficiente de grandes volumes de dados baseados em visão. Todos esses aplicativos exigem armazenamento confiável, de alta capacidade e alto desempenho. Em muitos casos, esses sistemas também podem precisar operar em ambientes desafiadores com amplas faixas de temperatura, fortes níveis de vibração, umidade considerável e/ou fontes de alimentação instáveis.
Considere, por exemplo, o motorista do caminhão da UPS atravessando o país por horas a fio no meio de uma noite gelada de inverno. Ou, um carro parado no trânsito no meio do centro de Los Angeles no calor sufocante do verão.
Em muitos casos, esses sistemas também podem precisar operar em ambientes desafiadores, como uma fábrica, a carroceria de um veículo ou aeronave ou ao ar livre. Embora os SSDs construídos em memória flash NAND não volátil sejam a tecnologia de escolha, pode haver problemas ao implantar SSDs em aplicativos industriais ou 'não-consumidores'. Além disso, o desempenho, a confiabilidade e a resistência do flash NAND diminuem à medida que a densidade de armazenamento aumenta.
Em um desses casos, a Advantech apoiou um projeto envolvendo gravação de vídeo no veículo e um sistema de registro de dados. Os requisitos: um sistema de coleta de dados de alta capacidade em um fator de forma muito pequeno que aproveitaria o desempenho de SSDs PCIe usando o protocolo de comunicação NVMe. Projetado para implantação global, o sistema completo tinha que operar em temperaturas variando de -20°C a 70°C. Embora a aplicação de vários SSDs NVMe em um sistema proporcione excelente rendimento com forte desempenho, reunir de 6 a 12 peças do SSD NVMe de alto consumo de energia também gera calor substancial. Devido ao fato de que o sistema tinha que ser muito compacto e precisava caber em aplicações veiculares, a dissipação de calor era um grande obstáculo.
Nesse caso, os SSDs SQFlash 920 NVMe da Advantech forneceram a solução perfeita. Os SSDs usavam a tecnologia flash NAND 3D BiCS da Toshiba, suportavam capacidade de até 8 TB por unidade e vinham com proteção integrada contra falhas de energia e tecnologias avançadas de segurança.
Figura 2: SSD SQFlash da Advantech
- Proteção contra falha de energia: Quando a tensão cai abaixo de 2.9 V, o controlador interrompe toda a atividade da memória para evitar que dados inválidos sejam gravados ou acessados. Uma vez que a energia é restaurada, uma verificação de integridade de dados avalia a validade dos dados e toma medidas corretivas para eliminar a possibilidade de dados incorretos resultantes de uma gravação incompleta na memória flash.
- Apanhador de gotas de energia: Mesmo uma queda de energia de menos de 1 ms (o que não é incomum em muitos cenários industriais) pode afetar a funcionalidade de leitura/gravação ou fazer com que os dispositivos congelem. Com o Power Drop Catcher, um IC de reinicialização incorporado restringe o tempo de reinicialização para lidar com as falhas que podem resultar de quedas de tensão.
- Gerenciador de descarga: A DRAM implantada para aumentar o desempenho e a resistência do SSD, agindo como um cache entre o controlador e o armazenamento, precisa ser alimentada. O Flush Manager oferece integridade de dados garantindo que os dados válidos sejam armazenados apenas na memória flash e não no cache no caso de uma falha de energia ou fonte de alimentação instável.
- Estabilizador de voltagem: Com base em uma matriz de capacitores de tântalo, essa função integrada mantém uma fonte de alimentação estável para a memória flash e para o cache DRAM quando o detector de tensão integrado detecta entrada de energia instável (abaixo de 4.75 V ou acima de 5.25 V).
Manter os dados armazenados seguros foi outra consideração importante. Os SSDs SQFlash resolveram isso por meio de uma variedade de recursos avançados de segurança de dados, desde funções que bloqueiam comandos de leitura e gravação por meio de uma configuração de firmware do SSD até opções de apagamento rápido ou de emergência.
Desenvolvido com a experiência significativa da Advantech em gerenciamento térmico e design de sistema integrado, o SSD adotou um design de dissipador de calor inovador que ajudou a reduzir as temperaturas internas em até 30°C quando comparado aos SSDs NVMe que dependem exclusivamente da aceleração térmica como o único controle passivo de temperatura (que também diminui reduzir drasticamente o desempenho do SSD). Para maximizar a dissipação de calor, esses dissipadores de calor foram usados em conjunto com graxa térmica, proporcionando excelente flexibilidade mecânica para evitar o risco de danos físicos aos componentes do SSD devido a uma mudança brusca de temperatura. Devido aos sensores térmicos integrados no SSD NVMe, foi possível monitorar as temperaturas de trabalho do SSD, apresentar dados SMART e controlar o ventilador do sistema automaticamente para reduzir ativamente o calor deste sistema compacto. O cliente acessou facilmente as informações térmicas por meio da plataforma de nuvem Advantech WISE-PaaS com a função SSD PMQ (Predictive Maintenance Quality) e definiu limites para o alarme do sistema e/ou cargas de trabalho ajustadas automaticamente. Por fim, o SSD Advantech SQFlash NVMe, como uma unidade compatível com TCG-OPAL 2.0, veio com o recurso de segurança patenteado da Advantech: “Flash Lock”. Ajudou a proteger os dados contra acesso não autorizado e garantiu ainda mais a confidencialidade dos dados.
Esta solução de SSDs NVMe robusta e de alto desempenho provou ser ideal para os requisitos do cliente. Os recursos de design e serviços de fabricação da Advantech também ajudaram a melhorar o tempo de lançamento do produto mais recente do cliente no mercado. No geral, o cliente ficou muito satisfeito com a solução da Advantech para este caso de uso emergente incrivelmente importante.
Visão geral do Advantech SQFlash
