高性能プロセッサ統合型の組込みAIモジュール

組込みシステムにおけるエッジAI活用が進む中、プラットフォーム設計者には、電力・スペース・ライフサイクルといった厳しい制約下で、より高い性能を実現することが求められている。こうした要件に対応するため、congatecは、Intel Core Ultra Series 3プロセッサを搭載した幅広いComputer-on-Module（COM）ポートフォリオを投入し、ディスクリートGPUやAIアクセラレータを必要としない組込みAI用途を狙っている。

統合型AIアクセラレーションが変えるエッジ設計
産業オートメーション、ロボティクス、輸送、ヘルスケア、スマートシティ、POSといった分野のエッジAIでは、画像分類、センサーフュージョン、自然言語処理、リアルタイム判断などのローカル推論が求められている。従来、これらの処理はディスクリートGPUやアクセラレータに依存してきたが、その結果、システムの複雑化や消費電力、コストの増加を招いていた。Intel Core Ultra Series 3のプロセッサアーキテクチャは、CPU、GPU、ニューラル処理機能を単一プラットフォームに統合することで、AI演算をメインプロセッサ内に集約する設計を可能にしている。

多様なAI処理に対応するヘテロジニアス演算
congatecの新しいCOMポートフォリオは、4種類のフォームファクタにわたる5つのモジュールで構成され、Intel Core Ultra Series 3プロセッサのヘテロジニアスコアアーキテクチャを活用している。構成により、最大16コアのCPUによる最大10 TOPSの汎用演算性能、低消費電力推論向けに最大50 TOPSを提供するNPU5、あるいは最大12基の実行コアを備え最大120 TOPSのAI性能を発揮するIntel Xe3統合グラフィックスが利用できる。これにより、連続的な低電力推論から、SLAMのような高スループットなビジョン・マッピング処理まで、ワークロード特性に応じた演算資源の最適化が可能となる。

新旧プラットフォームに対応するフォームファクタの柔軟性
サイズ、重量、消費電力の制約に対応するため、congatecはコンパクト設計に適したCOM Express MiniおよびCOM-HPC Miniを用意している。既存のCOM Expressプラットフォームは、堅牢性重視またはコスト重視の構成を選択できるCOM Express Compactモジュールを通じて、Intel Core Ultra Series 3への移行が可能である。より高いI/O帯域と最大性能が求められる用途では、COM-HPC Clientモジュールがデータ集約型ワークロードを想定し、最新インターフェースをサポートする。

長期ライフサイクルを見据えたプラットフォーム性能
すべてのモジュールはIntel 18Aプロセスで製造されたIntel Core Ultra Series 3プロセッサを採用し、最大でIntel Core Ultra X9およびX7構成までスケール可能で、最大4基のPコア、8基のEコア、4基の低電力Eコアを備える。メモリは最大96 GBのLPDDR5XまたはLPCAMM2に対応し、ミッションクリティカル用途向けには、一部SKUでインバンドECCも選択できる。統合されたIntel Xe Display Engineにより、最大3系統の6Kディスプレイを同時に駆動でき、高度なHMIや可視化用途を支える。

ソフトウェア対応とワークロード統合
これらのCOMは、Windows 11、Windows 11 IoT Enterprise、Linux、Yocto、Ubuntu Pro、ctrlX OS、Kontron OSなど、幅広いOSをサポートする。congatecのaReady.COMオプションによりアプリケーション対応済みで提供でき、aReady.VTではハイパーバイザーをモジュール上に直接統合することが可能となる。これにより、リアルタイム制御、HMI、AI推論、IoTゲートウェイ機能といった複数のワークロードを単一ハードウェア上に集約でき、システム構成の簡素化につながる。産業IoT用途では、aReady.IOTソフトウェアビルディングブロックが、デバイス管理、データ交換、クラウド接続を支援する。

ディスクリートアクセラレータ依存の低減
CPU、GPU、NPUをプロセッサ内に統合することで、新しいCOMは、多くの組込みAIシナリオにおいてディスクリートGPUやAIアクセラレータを不要とする設計となっている。この統合は、特に長期運用と高い信頼性が求められる用途において、性能、消費電力、システム占有面積のトレードオフを直接的に緩和する。

拡充されたCOMポートフォリオは、統合型プロセッサアーキテクチャが組込みAIシステム設計をどのように変えつつあるかを示しており、複数のフォームファクタにわたるスケーラブルなエッジインテリジェンスを実現しながら、ハードウェア統合とライフサイクル管理を簡素化している。

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