Board&Kits
NI사의 새로운 산업용 컨트롤러가 FPGA 코프로세서를 통해 비디오 프로세싱 성능을 10배 향상
NI사의 새로운 산업용 컨트롤러가 FPGA 코프로세서를 통해 비디오 프로세싱 성능을 10배 향상
2016-01-12
스위치를 넣는 순간 10배 향상된 비디오 프로세싱 성능을 실감할 수 있습니다. 이는 결코 허황된 상상이 아닙니다. 헛된 약속도 아닙니다. 이것은 분명한 사실입니다. 적어도 내쇼날인스트루먼트(NI)사가 최근에 발표한 IC-3173 고성능 산업용 컨트롤러에 관한 한 그렇습니다. 이 제품은 인텔의 5세대 Core i7 프로세서와 자일링스의 Kintex-7 160T FPGA를 기반으로 하고 있습니다. 이 강건한 산업용 컨트롤러를 이용할 수 있는 다양한 애플리케이션들은 다음과 같습니다:
- 고성능 비전 검사 시스템
- 스
- 고성능 비전 검사 시스템
- 스
마트 머신 제어장치
- 산업용 컴퓨팅
NI사는 지난 달 뉘른베르크에서 개최된 국제 자동화 부품 박람회(SPS IPC Drives)에서 이 새로운 컨트롤러를 발표 및 시연했습니다. 이 시연에서는 Xilinx FPGA를 비디오 프로세싱 애플리케이션에 사용함으로써 얻을 수 있는 커다란 성능 향상을 확실하게 보여주었습니다. NI사의 시연에는 IC-3173 산업용 컨트롤러가 2개의 부착된 GigE Vision 카메라와 2개의 부착된 USB 비디오 카메라로부터 동시에 비디오 스트림을 받으면서 GigE Vision 비디오 스트림 중 하나와 USB 비디오 스트림 중 하나에 대해 입자 분석(물체 계수를 위한)을 수행하는 기능이 포함되었습니다. 이 비전 시스템은 Intel Core i7 프로세서만을 사용할 경우 초당 12 프레임의 평균 프레임 속도로 작동한다고 NI사는 말했습니다. 그러나 Xilinx Kintex-7 FPGA를 비디오 코프로세싱 엔진으로 사용하여 동일한 비디오 프로세싱 알고리즘을 실행하자 평균 프레임 속도가 10배 정도 향상된 초당 120 프레임에 달하게 되었다고 NI사는 밝히고 있습니다. 다음은 박람회 부스에서 찍은 본 시연 장면의 사진입니다:
주의: 사진에서 볼 수 있는 순간 프레임 속도는 NI사가 언급한 평균치와는 다소 다르지만, 10배라는 성능 향상치는 그대로 유효합니다.
NI사의 거의 모든 하드웨어 제품들이 그렇듯이, IC-3173 고성능 산업용 컨트롤러도 NI사의 LabVIEW 시스템 설계 소프트웨어를 이용하여 프로그램 되며, 이러한 프로그램 기능은 이 제품에 내장되어 있는 프로그래머블 Xilinx FPGA가 제공하는 자원들에까지 확장됩니다. 이 산업용 컨트롤러에는 아래의 그림에서 볼 수 있듯이 수많은 I/O 기능들이 포함되어 있습니다:
이 컨트롤러의 44핀 커넥터와 관련 있는 FPGA I/O 포트의 사양에 특히 주목하시기 바랍니다. 그 위치는 위에 있는 그림의 오른쪽 아래 부분입니다. 이 통합 FPGA는 중요한 고속 코프로세싱 능력을 제공하는 것 외에도, NI사의 LabVIEW FPGA 모듈을 이용하여 I/O 알고리즘을 컨트롤러에 프로그램해 넣을 수 있는 기회를 제공함으로써 전광석화처럼 빠른 하드웨어 기반의 자극/반응 특성을 실현합니다. 따라서 반응 속도가 소프트웨어 프로그래밍을 이용해 달성할 수 있는 것보다 훨씬 빨라집니다.
- 산업용 컴퓨팅
NI사는 지난 달 뉘른베르크에서 개최된 국제 자동화 부품 박람회(SPS IPC Drives)에서 이 새로운 컨트롤러를 발표 및 시연했습니다. 이 시연에서는 Xilinx FPGA를 비디오 프로세싱 애플리케이션에 사용함으로써 얻을 수 있는 커다란 성능 향상을 확실하게 보여주었습니다. NI사의 시연에는 IC-3173 산업용 컨트롤러가 2개의 부착된 GigE Vision 카메라와 2개의 부착된 USB 비디오 카메라로부터 동시에 비디오 스트림을 받으면서 GigE Vision 비디오 스트림 중 하나와 USB 비디오 스트림 중 하나에 대해 입자 분석(물체 계수를 위한)을 수행하는 기능이 포함되었습니다. 이 비전 시스템은 Intel Core i7 프로세서만을 사용할 경우 초당 12 프레임의 평균 프레임 속도로 작동한다고 NI사는 말했습니다. 그러나 Xilinx Kintex-7 FPGA를 비디오 코프로세싱 엔진으로 사용하여 동일한 비디오 프로세싱 알고리즘을 실행하자 평균 프레임 속도가 10배 정도 향상된 초당 120 프레임에 달하게 되었다고 NI사는 밝히고 있습니다. 다음은 박람회 부스에서 찍은 본 시연 장면의 사진입니다:
주의: 사진에서 볼 수 있는 순간 프레임 속도는 NI사가 언급한 평균치와는 다소 다르지만, 10배라는 성능 향상치는 그대로 유효합니다.
NI사의 거의 모든 하드웨어 제품들이 그렇듯이, IC-3173 고성능 산업용 컨트롤러도 NI사의 LabVIEW 시스템 설계 소프트웨어를 이용하여 프로그램 되며, 이러한 프로그램 기능은 이 제품에 내장되어 있는 프로그래머블 Xilinx FPGA가 제공하는 자원들에까지 확장됩니다. 이 산업용 컨트롤러에는 아래의 그림에서 볼 수 있듯이 수많은 I/O 기능들이 포함되어 있습니다:
이 컨트롤러의 44핀 커넥터와 관련 있는 FPGA I/O 포트의 사양에 특히 주목하시기 바랍니다. 그 위치는 위에 있는 그림의 오른쪽 아래 부분입니다. 이 통합 FPGA는 중요한 고속 코프로세싱 능력을 제공하는 것 외에도, NI사의 LabVIEW FPGA 모듈을 이용하여 I/O 알고리즘을 컨트롤러에 프로그램해 넣을 수 있는 기회를 제공함으로써 전광석화처럼 빠른 하드웨어 기반의 자극/반응 특성을 실현합니다. 따라서 반응 속도가 소프트웨어 프로그래밍을 이용해 달성할 수 있는 것보다 훨씬 빨라집니다.
- 제품스펙 :
- https://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/New-Industrial-Controller-from-NI-boosts-video-process
- 적용분야 :
- Data Center
- 관련제품 :
- ZYNQ