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FPGA
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- ELETTRONICA OGGI 430 - SETTEMBRE 2013
Due in particolare le soluzioni: la prima è una piattaforma di
rilevamento per il settore biomedicale che, anziché richiede-
re una convenzionale piattaforma PC desktop, utilizza i SoC
Zynq-7000 per collegare un display compatto e una piccola
card add-on al sensore; la seconda, in ambito industriale, è
un sistema di guida basato su single-chip, in grado di otte-
nere alta precisione, basso rumore, e un controllo motore
multi-asse, tramite comunicazioni Ethernet in real-time gesti-
te dal sistema operativo QNX.
Un’altra applicazione interessante di Zynq-7000 è nel mer-
cato della videosorveglianza e della sicurezza, in cui ormai
si stanno sempre più diffondendo le telecamere
IP intelligenti ad alta definizione (HD). Il fatto di
poter decentralizzare, attraverso queste teleca-
mere, le funzionalità di analisi intelligente dei
contenuti video, da un solo server principale,
verso la periferia della rete, fornisce vantaggi
in termini di maggior flessibilità e di possibi-
lità di realizzare topologie di rete ad elevata
scalabilità. Tuttavia, dover incorporare tutta
la potenza computazionale e le funzionalità
richieste in telecamere IP compatte e a basso
consumo non è una sfida tecnica da poco.
A differenza delle classiche implementazioni
multichip, caratterizzate da minore spazio per
strategie di differenziazione, la soluzione Zynq-
7000 si posiziona come piattaforma per abilitare
un integrated signal processor (ISP) su singolo
chip, equipaggiato con funzionalità WDR (wide
dynamic range) e algoritmi di elaborazione e
analisi video personalizzabili.
FPGA per analizzare video
‘accelerare’ i data center
Un altro esempio di soluzione single-chip, basa-
ta sulla capacità elaborativa degli FPGA, e utiliz-
zata per realizzare applicazioni video analitiche
legate ai nuovi sistemi di videosorveglianza,
è quella introdotta l’anno scorso e sviluppata
in maniera congiunta dal fornitore di disposi-
tivi programmabili Altera insieme ad Eutecus,
società sviluppatrice di processori multicore e
software embedded nel settore dei sistemi di
analisi dei contenuti video in ambito commer-
ciale e militare. Qui la soluzione va a indirizzare
le esigenze di gestione più recenti nell’area dei
digital video recorder (DVR) e dei network video
recorder (NVR). Basato su FPGA Cyclone IV,
della linea di prodotti a basso costo e consumo,
e sul Multi-Core Video Analytics Engine (MVE)
di Eutecus, il sistema esegue le funzionalità ana-
litiche all’interno di questo solo FPGA, in grado
di elaborare simultaneamente i dati provenienti da 4 canali
video D1 a 480p e 30fps (frame per secondo). Il vantaggio
è che gli utenti, sottolinea Altera, hanno la possibilità di
aggiungere velocemente e a costo contenuto questa fun-
zionalità ai sistemi di sorveglianza esistenti, senza dover
acquistare nuove telecamere IP con capacità analitiche
integrate. In confronto alle soluzioni basate su DSP (digital
signal processor) o ai tradizionali approcci server-based,
l’obiettivo della soluzione è ridurre i costi sostituendo diver-
si processori DSP con un solo FPGA, e portare il consumo di
energia sotto i 3 watt. Le applicazioni possibili spaziano dai
Fig. 3 - La roadmap di Xilinx per le logiche programmabili
Fig. 4 - L’approccio ‘tailored’ di Altera per i SoC FPGA
