多芯片协同并行计算控制器解决方案

一款基于都江堰泛计算操作系统开发的分布式并行异构计算的边缘协同控制控制器
admin 2024-07-09 边缘计算 547 0



摘要:本文主要探讨了一种基于搭载 DJYOS 的雅特力 AT32F437 开发的多芯片分布式并行协同计算的微数据采集边缘计算控制器解决方案。该方案旨在满足业主降低成本和实现协同计算的需求,通过对现有方案的改进和创新技术的应用,成功解决了业主面临的问题。


一、引言


    随着工业数字化的快速发展,微数据采集和处理在工业领域的重要性日益凸显。边缘计算控制器作为实现高效数据处理和降低成本的关键设备,其性能和功能的优化成为研究的重点。本项目旨在为业主提供一种创新的解决方案,以满足其对成本降低和协同计算的迫切需求。


二、现有方案的不足


    业主最初寻求的方案公司虽然在降低成本方面取得了一定成果,即将单个工业 DTU 转变为多芯片 DTU,从而大幅降低了硬件成本,但在协同计算方面未能达到预期。原本期望利用多个芯片的多余算力来替代边缘服务器进行微数据处理,然而现有方案无法实现这一目标。


三、新解决方案的提出


(一)技术选型
    选用搭载 DJYOS 的雅特力 AT32F437 作为核心控制器,并结合秦简群体智能芯片,构建多芯片分布式并行协同计算架构。


(二)成本降低策略

    将图 3-2 的单个 DTU 转换为图 3-1的多芯片 边缘控制器。单个工业 DTU 原本售价 300 元,7 个需要 2100 元,而新的多芯片工业 边缘计算机 价格约为 600 元左右,显著降低了硬件成本。


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图3-1

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图3-2



(三)协同计算实现

        正常情况下,工业 DTU 需要接入边缘服务器进行统一汇总和微数据处理。本方案利用 7 颗芯片的多余算力进行计算,省去了边缘服务器,降低了整体成本。通过将 7 颗芯片汇聚起来进行异构计算和统一编程,实现了高效的协同计算。

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四、方案实施与效果评估


(一)硬件搭建与软件开发
按照设计方案搭建硬件平台,并进行相应的软件编程和调试,确保系统的稳定运行。


(二)性能测试
对新的边缘计算控制器进行性能测试,包括数据采集速度、计算精度、协同计算效率等方面的评估。


(三)成本对比分析
将新方案与原有方案以及传统的边缘计算解决方案进行成本对比,验证其在成本降低方面的优势。


(四)效果评估
经过实际应用和测试,新方案成功实现了业主的需求,在降低成本的同时,显著提高了微数据处理的协同计算能力,为工业生产带来了更高的效率和价值。


五、结论


本文提出的基于搭载 DJYOS 的雅特力 AT32F437 的微数据采集边缘计算控制器解决方案,有效地解决了业主在成本和协同计算方面的问题。通过技术创新和优化,实现了硬件成本的大幅降低和计算能力的显著提升,为工业领域的微数据处理提供了一种高效、经济的解决方案。未来,随着技术的不断发展和应用场景的拓展,该方案有望进一步完善和推广,为工业智能化发展做出更大的贡献。


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