Zavod.devсоздан инженерами для инженеров
Глоссарий

AI SoM модуль

Модуль сочетает в себе процессор ARM, графический блок и специализированный NPU, обеспечивая выполнение моделей глубокого обучения прямо на краю сети. Он поставляется с оперативной памятью LPDDR4/DDR4, накопителем eMMC или UFS и поддерживает Linux‑based окружения с фреймворками TensorRT, OpenVINO или ONNX Runtime. Благодаря широкому набору промышленных интерфейсов (PCIe, Gigabit Ethernet, LVDS/MIPI CSI‑2, CAN FD, RS‑485) модуль легко интегрируется в системы машинного зрения, предиктивного обслуживания и управления роботами. В каталоге Zavod.dev раздел ai-modules содержит совместимые carrier boards, комплекты разработки и рекомендации по тепловому и механическому исполнению для условий от -40 °C до +85 °C.

Инженеры Zavod.dev · обновлено 20 июля 2026

Принцип работы и архитектура

AI SoM модуль построен вокруг SoC, включающего многопоточный CPU (ARM Cortex‑A53/A57 до 2 ГГц, 4‑8 ядер), GPU (опционально Mali‑G52 или аналоги, а также выделенный NPU с производительностью от 2 до 12 TOPS (int8). Загрузка происходит из eMMC/UFS или SD‑карты, после чего запускается Linux ядро (Yocto) с контейнерами для инференса. Данные с датчиков или камер поступают через высокоскоростные интерфейсы, обрабатываются NPU и результат передаётся по Ethernet или полевой шине.

Ключевые технические параметры

Типовые диапазоны: CPU — до 2 ГГц, 4‑8 ядер ARM Cortex‑A53/A57; NPU — 2‑12 TOPS int8 (пример: Google Edge TPU, Hailo‑8, Qualcomm Hexagon); RAM — LPDDR4/DDR4 2‑8 ГБ, 3200 МТ/с; хранилище — eMMC 8‑128 ГБ или UFS 2.1; потребление — 5‑20 Вт в зависимости от нагрузки NPU; температурный диапазон работы — -40…+85 °C (для промышленного исполнения) или -40…+105 °C (автомобильный); соответствие стандартам IPC‑A‑610 Class 3, MIL‑STD‑810G (вибрация 20 Гц‑2 кГц, ускорение 15 g), поддерживается класс защиты IP65 при установке в герметичный корпус.

Интерфейсы и промышленные стандарты

Встроенные интерфейсы: PCIe Gen3 x4 (для подключения к ускорителям или быстрым накопителям), USB 3.0/2.0 (до 5 Гбит/с), Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с) с поддержкой TSN, 2‑канал LVDS и/или MIPI CSI‑2 (до 4K@60fps) для машинного зрения, CAN FD (до 1 Мбит/с), RS‑485/RS‑232, 32‑бит GPIO, JTAG, I2C, SPI. Модуль поставляется в форм‑факторах SMARC 2.0, Qseven или COM Express, что обеспечивает совместимость с массовыми carrier boards и упрощает замену в полевых условиях.

Где используется в промышленности (примеры из каталога Zavod.dev)

Машинное зрение на конвейерах: инспекция поверхности, считывание штрих‑кодов, распознавание дефектов с использованием моделей YOLOv5/ResNet‑50 при 30‑60 fps. Предиктивное обслуживание: анализ вибрации и температуры сервоприводов с помощью LSTM‑сетей, выполнение инференса на NPU снижает задержку до <2 мс. Робототехника: fusion данных с лидаров и камер для SLAM и планирования траекторий, управляемое через ROS2 на Linux. Шлюзы IIoT: агрегирование данных с датчиков Modbus TCP/OPC UA, передача в облако через MQTT/TLS, при этом модуль обеспечивает шифрование AES‑256 и аппаратную ускоренную подпись. Все перечисленные решения представлены в разделе ai-modules Zavod.dev вместе с рекомендованными carrier boards и аксессуарами.

Перейти в каталог Zavod.dev →

Частые вопросы

Чем AI SoM модуль отличается от обычного SOM?

Обычный SOM содержит только CPU/GPU и память, тогда как AI SoM модуль включает выделенный NPU с измеряемой производительностью TOPS, оптимизированные драйверы для TensorRT/OpenVINO и тепловой расчёт, учитывающий пиковую нагрузку инференса.

Какие операционные системы поддерживаются на этих модулях?

Основная поддержка — Linux Yocto (ядра 4.0‑5.10) с совместимостью с Docker и K3s; опционально доступны Android 12 и реального времени RTOS (FreeRTOS, Zephyr) для задач с жесткими дедлайнами; также возможна работа с Windows 10 IoT Core при наличии соответствующих драйверов от производителя SoC.

Как определить необходимую производительность NPU для конкретного приложения?

Сначала оцените требуемую частоту кадров и сложность модели: например, ResNet‑50 при 30 fps потребляет ~3,5 TOPS int8, а YOLOv4‑tiny — ~1,2 TOPS. Добавьте запас 20‑30 % для пиковых нагрузок и выберите модуль с NPU ≥ полученного значения.

Какие требования к охлаждению предъявляются к AI SoM модулю?

При TDP до 10 Вт достаточно пассивного радиатора с термопадой и естественной конвекции; при 10‑20 Вт рекомендуется принудительный воздушный поток ≥1 м/с или тепловая трубка; при потреблении >20 Вт необходим активный кулер с регулируемой скоростью и монтаж вентиляционном канале с классом защиты IP54‑IP65.

Можно ли использовать модуль в автомобильном температурном диапазоне?

Да, если модуль имеет сертификацию AEC‑Q100 и указан диапазон -40…+105 °C; такие варианты помечены в каталоге Zavod.dev как «automotive grade» и включают усиленную пайку и расширенный температурный профиль компонентов.

Как подключить AI SoM модуль к промышленной шине Modbus TCP?

Через встроенный Gigabit Ethernet интерфейс: настроить стек Modbus TCP в Linux (например, библиотека libmodbus) или использовать OPC UA шлюз; при полнодуплексном соединении задержка передачи пакета <1 мс при 100 Мбит/с, что достаточно для большинства систем SCADA.

Есть ли готовые референс‑платы (carrier boards) для быстрого прототипирования?

В разделе ai-modules Zavod.dev представлены carrier boards форматов SMARC 2.0 и Qseven с разводкой PCIe x4, LVDS/MIPI CSI‑2, CAN FD, RS‑485 и питанием 12 В DC; они совместимы с большинством AI SoM модулей и позволяют собрать рабочий прототип за менее чем два часа.