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鉄道業界で10年以上の実績をもつCOM Expressモジュールの開発事例

2000年代には、FPGAとCPUを統合したオールインワンソリューションはまだ存在していませんでした。そのため、膨大な計算を行うには、非常にコストがかかりました。
具体的に言うと、このお客様のプロジェクトは、エネルギーケーブルの供給源から列車のあらゆる部分に至るまでのエネルギー分配システムを改善し、エネルギー損失をできる限り減らすことを目的としていました。このような状況下では、FPGAとCPUを備えたシステムを使用することが推奨されます。なぜならば、他のシステムよりも応答時間が長いため、効率を高め、年間の電力消費量を大幅に削減できるからです。
タスク指向のFPGAと汎用CPUの組み合わせにより、制御システムの応答を高速化し、完成品は従来よりも効率的になっています。そこで、DAVE Embedded Systemsは、この2つのコンポーネント(FPGAとCPU)を統合できる画期的なシステムオンモジュールを開発しました。それが「ARIA」です。ARIAは、CPUにNXP/Freescale MPC512x Power PC Architectureマイクロプロセッサを採用し、高速な高演算能力をサポートするように設計されています。
この構成では、CPUはグローバルシステムとFPGAの間の監視・仲介の役割を果たし、必要な処理を実行してエネルギーを効率的に分配します。特に、蓄積された電力を管理し、列車の要求要素(ブレーキ、エンジン、ワゴンの照明など)に加重配分することができ、動的に定義された要件に随時対応します。

導入顧客について

導入企業は、鉄道業界と連携して事業を行っておりますが、プロジェクト当時(2000年代後半)は、彼らのニーズに必要なCPUと統合する技術を持っていませんでした。特に、蓄積されたエネルギーを列車の様々な部分に分配できるシステムの構築を扱っているため、ハードウェアコンポーネントを代わりに開発できるパートナーを探していました。
DAVE Embedded Systemsが提案したソリューションは、CPUとFPGAが一体化したシステムのスピードと精度により、よりスマートな分配を可能にします。
その結果、機器の監視を担当する部品の管理に適したものとなりました。

アプリケーションブロック図

以下のアプリケーションブロック図を参照すると、システムをより理解しやすいです。

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