賽靈思：創(chuàng)“芯”驅(qū)動，讓工廠更智能

作為電子領(lǐng)域中運動控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先行者，從可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA到全可編程 SoC 產(chǎn)品系列，賽靈思在提升集成度、靈活性和可擴展性方面不斷突破。在2017年工博會上，賽靈思以“讓工廠更智能”為主題，攜手各個領(lǐng)域的合作伙伴展示了眾多引領(lǐng)性創(chuàng)新方案，賽靈思公司工業(yè)醫(yī)療市場高級經(jīng)理羅霖先生向gongkong記者進(jìn)行詳細(xì)的解讀。

賽靈思電子科技（上海）有限公司工業(yè)醫(yī)療和汽車高級經(jīng)理 羅霖

做先知先覺的智造推手

“讓工廠更智能”這一主題更像是責(zé)任的宣示，“賽靈思的初衷是通過在芯片層面創(chuàng)新，幫助客戶實現(xiàn)產(chǎn)品上的更加智能，從而促使工廠變得更加智能”，羅霖解讀到。在智能制造情境下，設(shè)備也向智能化方向發(fā)展，使用多種傳感器搭建設(shè)備的感知系統(tǒng)，對傳感器信息進(jìn)行提取、融合、處理、分析，進(jìn)而進(jìn)行決策，命令傳達(dá)并執(zhí)行，形成系統(tǒng)的智能化運作。

“我相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，在未來肯定會是一個閉環(huán)?！绷_霖認(rèn)為信息經(jīng)過處理和分析，將產(chǎn)生一些特征和價值，由此很快就會形成控制決策的閉環(huán)。他以工業(yè)機器人為例，講解嵌入式視覺技術(shù)應(yīng)用帶來的實際效用。機器人作為高速度、高效率的執(zhí)行設(shè)備，應(yīng)當(dāng)對周邊環(huán)境有更為確切的把握，一旦有人越過安全警戒，就要采取相應(yīng)的措施保證安全。同時，圖像分析技術(shù)也可以幫助機器人靈活、準(zhǔn)確、高效地執(zhí)行抓取動作。在故障診斷和預(yù)防性維護(hù)方面，也將大有作為。

智能制造不是空中樓閣，需要強有力的基礎(chǔ)硬件作為支撐，只有芯片的處理能力越來越強，才能把之前獨立的功能集成到一個系統(tǒng)里，最為顯著的效果是降低了系統(tǒng)成本；芯片處理能力增強的另一個顯著好處在于，信號在同一系統(tǒng)傳輸?shù)臅r候，能夠克服數(shù)據(jù)搬運的瓶頸，從而提升處理性能?！叭绻讓佑布脚_能力更強大，就可以運行更多的軟件，甚至可以搭載虛擬化硬件，相當(dāng)于把不同任務(wù)分配在不同的虛擬機里面運行，各個任務(wù)之間不會干擾，未來一定會是這樣的發(fā)展方向?！绷_霖判斷未來的智能化程度取決于核心芯片的處理能力。

以創(chuàng)新應(yīng)對智能制造發(fā)展新趨勢

在制造升級的當(dāng)下，工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化，“越來越開放、更新速度越來越快，隨著摩爾定律的演進(jìn)，未來工業(yè)領(lǐng)域整個更新態(tài)勢都會慢慢類似于消費類電子?！绷_霖談起技術(shù)更新的趨勢如是說。在工業(yè)領(lǐng)域中，有一些廠商甚至使用“樹莓派”類處理器做一些小型的控制，利用一個主要平臺，采用搭積木的模式形成個性化的解決方案，這些新的開發(fā)策略全部依賴于底層基礎(chǔ)硬件的性能提升。

在2017工博會現(xiàn)場，賽靈思展示了一套運動控制方案，是利用單芯片運動控制器控制64軸的馬達(dá)，這一高度靈活的方案已經(jīng)應(yīng)用在數(shù)控機床、激光切割設(shè)備、機器人等設(shè)備中。賽靈思六軸驅(qū)控一體方案是賽靈思展臺上的一大亮點，該方案將工控機和6個伺服驅(qū)動器集成在一個小型機盒中，這一小體積、低成本的機器人控制系統(tǒng)也極具競爭優(yōu)勢。

羅霖還介紹了一款與機械臂配合使用的小型工業(yè)智能像機，這一單芯片解決方案突出優(yōu)勢在于體積小、易安裝、易維護(hù)。同期展示的還有基于圖像分析的應(yīng)用，利用可見光和紅外線，將人的邊緣提取出來，拉近距離可以分析情緒、人格等特征。在人工智能方面，賽靈思也在積極探索，展會現(xiàn)場就有采用深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用，進(jìn)行實時的行人偵測，目的在于防止機器人操作半徑之內(nèi)有人闖入。

據(jù)悉，賽靈思2017年在工業(yè)領(lǐng)域的銷售額增長超過20%，強勁的增長得益于賽靈思在技術(shù)研發(fā)上的持續(xù)創(chuàng)新，推出的新一代16納米多核SOC器件是更強大的硬件平臺，可以為設(shè)備廠商的創(chuàng)新提供堅實而領(lǐng)先的開發(fā)基礎(chǔ)。羅霖介紹了另一項前瞻性的技術(shù)研發(fā)，基于工業(yè)4.0理念的IT與OT數(shù)據(jù)融合的實現(xiàn)，賽靈思推出了符合IE標(biāo)準(zhǔn)的IP盒子，這也意味著賽靈思在物聯(lián)網(wǎng)的布局打通了上下貫通的一環(huán)。

賽靈思技術(shù)研發(fā)之道

技術(shù)引領(lǐng)和需求滿足，這看似矛盾的一體兩面，卻是真正考驗企業(yè)成長力的主要因素。羅霖介紹，3000多人規(guī)模的賽靈思，工程師占比一半以上，研發(fā)由芯片研發(fā)和工具研發(fā)兩大部分構(gòu)成。賽靈思的創(chuàng)新主要來自于客戶的需求，在進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃和定義之前的兩三年，需要跟行業(yè)主流客戶進(jìn)行充分交流，了解他們對未來5年的具體需求，根據(jù)需求規(guī)劃產(chǎn)品。

技術(shù)支持的力度決定了賽靈思的穩(wěn)健發(fā)展，技術(shù)支持團(tuán)隊在設(shè)備廠商的開發(fā)過程中不斷修正，把反饋意見增加到新版本中。據(jù)悉，賽靈思每3個月就推出一個新版本，不斷提升易用性。

安全性也是賽靈思極為關(guān)注的方面，伴隨著數(shù)字化升級， 面向工業(yè)的可靠性、實時性和安全性是研發(fā)的重中之重。賽靈思擁有全方位的安全模塊，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行加密，權(quán)限管理和身份驗證，防范黑客攻擊?！叭魏诬浖加新┒矗魏萎a(chǎn)品也都有安全隱患，安全是一個長期的任務(wù)，要隨時更新和修補，使用者的安全意識是最為重要的?！绷_霖認(rèn)為安全必須是一個硬件、軟件和使用習(xí)慣綜合作用的保障體系。賽靈思 Zynq-7000 SoC 是第一個將安全和非安全功能集成到單個器件上的單芯片應(yīng)用處理器，并通過了德國萊茵 TUB 功能安全機構(gòu)的評估。羅霖表示：“賽靈思做到了被認(rèn)為是不可能的事情”。

結(jié)語：面對智能制造帶來的機遇和挑戰(zhàn)，更多的是需要理念的創(chuàng)新，順應(yīng)新生態(tài)、新模式的創(chuàng)新。賽靈思正在為此做出提前的布局和規(guī)劃，未來智能工廠需要多方協(xié)同共進(jìn)。