Referenz-SoC-Plattform für Physical-AI-Robotiksteuerung

Robotikplattformen erfordern zunehmend eng integrierte Rechen-, Kommunikations- und Steuerungsarchitekturen, um Physical-AI-Workloads und Echtzeit-Bewegungssteuerung zu unterstützen. In diesem Zusammenhang stellten MIPS, ein Unternehmen von GlobalFoundries, und Inova Semiconductors GmbH eine Referenzplattform zur Robotiksteuerung für humanoide und Edge-Robotikanwendungen vor.

Hardwarearchitektur für Sense-Think-Act-Signalverarbeitung
Die Referenzplattform ist als hardwarebasierte System-on-Chip-(SoC)-Architektur ausgelegt, die die gesamte Signalverarbeitungskette der Robotik – von Sensorik über Datenverarbeitung bis hin zu Aktorik und Kommunikation – unterstützt. Der Ansatz richtet sich an Anwendungen wie humanoide Roboter, Roboterarme und andere Physical-AI-Systeme, bei denen Größe, Gewicht und Leistungsaufnahme entscheidende Designfaktoren sind.

Die Architektur unterstützt Mixed-Criticality-Computing und ermöglicht die Kombination von Echtzeit-Regelkreisen mit sicheren KI-Workloads. Diese Integration zielt auf Robotiksysteme ab, die deterministische Reaktionszeiten sowie lokale KI-Verarbeitung erfordern.

Die Plattform wird auf der FDX-Technologieplattform von GlobalFoundries gefertigt, einschließlich der 22FDX^®-Prozesstechnologie, um einen energieeffizienten Betrieb und vorhersehbare Leistungsmerkmale für Embedded-Robotikanwendungen zu gewährleisten.

Kombination aus RISC-V-Rechenleistung und zonaler Kommunikationsarchitektur
Die Plattform nutzt die Erfahrung von Inova Semiconductors mit zonalen Architekturen aus der Automotive Data Ecosystem-Umgebung und überträgt diese Kommunikationsprinzipien auf die Robotiksteuerung. Die Architektur integriert die Hochgeschwindigkeitsschnittstelle APXpress von INOVA mit mehreren Rechenelementen von MIPS.

Dazu gehören der MIPS Atlas M8500 RISC-V Hochleistungs-Mikrocontroller-Prozessor-IP, der MIPS Atlas S8200 RISC-V KI-Prozessor-IP sowie die Mixed-Signal-Technologien von MIPS. Zusammen ermöglichen diese Komponenten Mehrachsen-Bewegungssteuerung und leistungsfähigen Datenaustausch über verschiedene Netzwerktopologien hinweg.

Das Design soll zudem den Softwareaufwand für die Datenkommunikation reduzieren, indem mehr Funktionen auf Hardwareebene integriert werden. Dies kann Entwicklungszyklen verkürzen und die Skalierung von Robotikplattformen erleichtern.

Referenzdesign zur Beschleunigung der Robotikentwicklung
Die Referenzplattform dient als Entwicklungsgrundlage für Hersteller humanoider und fortschrittlicher Robotersysteme. Der zonale Architekturansatz soll ein modulares Design ermöglichen und die Wiederverwendung von Architekturkomponenten über mehrere Produktvarianten hinweg unterstützen.

Darüber hinaus soll die Plattform die Komplexität der Stückliste (Bill of Materials) reduzieren, indem Rechen- und Kommunikationsfunktionen in einem kundenspezifischen SoC für missionskritische Robotikanwendungen und sichere On-Device-KI-Verarbeitung gebündelt werden.

Simulationsumgebung ermöglicht frühzeitige Softwareentwicklung
Der frühe Zugang zur Plattform wird durch die MIPS Atlas Explorer-Umgebung ermöglicht, eine simulationsbasierte Hardware-/Software-Co-Design-Plattform. Diese stellt virtuelle Modelle der Rechenarchitektur bereit, sodass Softwareteams bereits vor Verfügbarkeit der Hardware mit der Optimierung von Vision-Language-Action-Modellen und Robotiksteuerungssoftware beginnen können.

Dieser Co-Design-Ansatz ermöglicht eine frühere Validierung von Robotik-Software-Stacks und KI-Modellen im Einklang mit der vorgesehenen Steuerungsarchitektur.

www.inova-semiconductors.com

Edited by industrial journalist, Aishwarya Mambet — AI-powered.