Da sich Edge Intelligence von einem Konzept zu einer kritischen Infrastruktur entwickelt, kann die Wahl des Rechenmoduls über die langfristige Rentabilität eines Produkts entscheiden. Das NX8MP-SMARC von ICOP Technology ist ein SMARC 2.1-konformes System on Module, das um den NXP i.MX 8M Plus Quad Prozessor herum aufgebaut ist und gezielt für AI Inference, Machine Vision und anspruchsvolle industrielle Einsätze entwickelt wurde. Erhältlich bei ipc2u.de, vereint es eine dedizierte Neural Processing Unit, mehrschichtige Hardware-Sicherheit und ein umfangreiches I/O-Set auf einer kompakten Grundfläche von 82 × 50 mm.
NX8MP-SMARC — Wichtige Spezifikationen auf einen Blick
| Spezifikation | Detail |
|---|---|
| Prozessor | NXP i.MX 8M Plus Quad — 4× Cortex-A53 @ 1.6 GHz + Cortex-M7 @ 800 MHz |
| NPU | Dedizierte Neural Processing Unit — 2.3 TOPS |
| RAM | 4 GB oder 8 GB LPDDR4 |
| Storage | 16–128 GB eMMC (MLC) + SDIO |
| Display | HDMI bis zu 3840×2160@30 Hz; Dual-channel LVDS bis zu 1920×1200@60 Hz |
| Ethernet | 2× GbE (eines mit TSN Support) |
| USB | 2× USB 3.0, 2× USB 2.0, 1× USB 2.0 OTG |
| Expansion | PCIe Gen 3, 2× CAN bus, 5× I2C, 4× UART, SPI, I2S, 14-bit GPIO |
| Camera | 2× MIPI-CSI |
| Security | ARM TrustZone, Secure Boot, TPM 2.0 (SLB 9670) |
| Wireless (optional) | Wi-Fi / Bluetooth |
| Form Factor | SMARC 2.1 — 82 × 50 mm, 314-pin Edge Connector |
| OS Support | Yocto Linux, Android |
| Operating Temperature | −20°C bis +70°C Standard; −40°C bis +85°C (optional) |
NX8MP-SMARC — Edge AI in einem Standard 82 × 50 mm Modul
Das NX8MP-SMARC basiert auf dem SMARC 2.1 Standard und bietet eine modulare Architektur, bei der CPU, Speicher und Kernkonnektivität auf einem 82 × 50 mm großen Modul untergebracht sind, das in jedes SMARC-konforme Carrier Board gesteckt werden kann. Im Kern arbeitet der NXP i.MX 8M Plus Quad Prozessor, der vier 64-Bit Cortex-A53 Kerne mit bis zu 1,6 GHz mit einem dedizierten 800 MHz Cortex-M7 Real-Time Co-Prozessor kombiniert. Das Modul wird mit 4 GB oder 8 GB gelötetem LPDDR4 RAM und Onboard eMMC-Speicher von 16 GB bis zu 128 GB ausgeliefert, was das gesamte Spektrum von schlanken Embedded-Einsätzen bis hin zu datenintensiven Vision-Anwendungen abdeckt.
Was das NX8MP-SMARC von universellen Embedded-Modulen unterscheidet, ist die integrierte Neural Processing Unit, die einen AI Inference Durchsatz von 2,3 TOPS ermöglicht. Diese dedizierte Hardware sorgt dafür, dass Machine Learning Workloads — Objekterkennung, Klassifizierung, Anomalieerkennung — vollständig an der Edge ausgeführt werden, ohne auf Cloud-Umwege angewiesen zu sein oder die Applikationskerne zu belasten. Der zugehörige Image Signal Processor unterstützt zwei gleichzeitige MIPI-CSI Kameraeingänge mit Hardware-beschleunigter Pipeline-Verarbeitung, wodurch sich das Modul hervorragend für Stereo Vision, Multi-Kamera-Überwachung und Echtzeit-Qualitätsprüfungssysteme eignet. Die Display-Ausgabe erreicht 4K (3840 × 2160) über HDMI und duale 1920 × 1200 über LVDS, was Multi-Screen HMI-Designs ohne zusätzliche GPU-Hardware ermöglicht.
Das I/O-Set spiegelt industrielle Realitäten wider. Es stehen zwei Gigabit Ethernet Ports zur Verfügung, von denen einer IEEE 802.1 TSN (Time-Sensitive Networking) für deterministische Kommunikation zwischen vernetzten Controllern, SPS und Sensoren unterstützt — entscheidend in der Fabrikautomatisierung und Verkehrsinfrastruktur. Die fünf USB-Ports (einschließlich zwei USB 3.0 und einem OTG) decken die Peripherieanbindung und die Integration von Feldgeräten ab, während PCIe Gen 3 den Weg für M.2 Erweiterungskarten, Modems oder FPGA Co-Prozessoren ebnet. Zwei CAN-Bus Schnittstellen bedienen Automotive- und Maschinensteuerungsanwendungen, in denen das CAN-Protokoll weiterhin dominiert. Optionales Wi-Fi und Bluetooth können werkseitig konfiguriert werden, und ein dedizierter TPM-Slot nimmt einen SLB 9670 Hardware-Sicherheitschip auf.
Sicherheit und langfristige Einsatzfähigkeit sind in die Architektur integriert und nicht erst nachträglich hinzugefügt. Das NXP TrustZone Framework bietet Hardware-Isolierung zwischen sicheren und nicht-sicheren Ausführungsumgebungen, während das Cryptographic Acceleration and Assurance Module (CAAM) AES-, RSA- und SHA-Operationen in dedizierter Hardware verarbeitet. Secure Boot verhindert die Ausführung unbefugter Firmware ab dem ersten Einschaltzyklus, und das integrierte TPM 2.0 ermöglicht Platform Attestation und verschlüsselte Schlüsselspeicherung. Für Software-Teams stellt ICOP Yocto Recipes, BSP-Konfigurationen und sofort einsatzbereite Demo-Images für sowohl Yocto Linux als auch Android zur Verfügung, was die Zeit vom Prototyp bis zum Feldeinsatz verkürzt.
Der SMARC 2.1 Vorteil: Modularität und Zukunftssicherheit
Der SMARC (Smart Mobility ARChitecture) Standard wurde speziell für stromsparende, leistungsstarke Embedded-Systeme entwickelt, bei denen Langlebigkeit und Aufrüstbarkeit wichtig sind. Ein 82 × 50 mm SMARC-Modul wird über einen standardisierten 314-Pin Edge Connector mit seinem Carrier verbunden. Das bedeutet, dass ein heute entwickeltes Carrier Board in Zukunft ein leistungsfähigeres Prozessormodul aufnehmen kann, ohne dass ein PCB-Redesign erforderlich ist. Für Systemintegratoren und OEMs senkt dies die Kosten für einen Hardware-Refresh drastisch — das Carrier Board mit seinem kundenspezifischen I/O, der Montage und dem mechanischen Design bleibt unverändert, während nur das Rechenmodul ausgetauscht wird.
Das NX8MP-SMARC ist konform zu SMARC 2.1 und behält die Abwärtskompatibilität zu SMARC 1.x und 2.x Carrier Boards bei, die bereits im Feld existieren. Diese Interoperabilität bedeutet, dass bestehende Kunden mit SMARC-basierten Plattformen auf die i.MX 8M Plus Funktionen migrieren können — einschließlich der NPU und verbesserter Sicherheitsfunktionen — ohne ihre Hardware-Infrastruktur neu zu entwerfen. Für neue Projekte bedeutet der Start mit SMARC 2.1, dass die Plattform über mehrere Produktgenerationen hinweg relevant bleibt, was die Entwicklungs-Investitionen in Carrier-Board-Design, mechanische Integration und OS-Bringup schützt.
Einsatzszenarien: Wo das NX8MP-SMARC glänzt
Smart Traffic & Intersection Control
In Edge Mini-PCs an Kreuzungen eingesetzt, gewährleistet das TSN-fähige GbE des Moduls eine synchronisierte Kommunikation zwischen Ampeln, Kameras und dem zentralen Managementsystem, während die NPU die Echtzeit-Fahrzeugerkennung lokal übernimmt.
Industrial Machine Vision
Duale MIPI-CSI Eingänge und der integrierte ISP ermöglichen die gleichzeitige Verarbeitung von zwei Kamerastreams für die Inline-Qualitätsprüfung, Defekterkennung oder Roboterführung — all dies, ohne die Inference auf externe Hardware auszulagern.
Intelligente Transportsysteme
Die Variante für den erweiterten Temperaturbereich (−40°C bis +85°C), CAN-Bus Schnittstellen und der Hardware-Security-Stack machen dieses Modul zu einer natürlichen Wahl für fahrzeugmontierte Computer, streckenseitige Controller und vernetzte Schienen- oder Flottensysteme.
Industrielle HMI & Multi-Display Kioske
Die Unterstützung für gleichzeitige HDMI (4K) und duale LVDS-Ausgänge ermöglicht funktionsreiche Multi-Display-Schnittstellen für Bedienpanels, Digital Signage und Kiosk-Anwendungen, bei denen sowohl visuelle Leistung als auch robuste Zuverlässigkeit gefordert sind.
Edge IIoT Gateway
Mit PCIe Gen 3, dualem GbE, fünf USB-Ports und optionalem Wireless kann das NX8MP-SMARC als Protokoll-Gateway fungieren, das Daten von Feldsensoren, OPC-UA Endpunkten und MQTT Brokern aggregiert, bevor sie an die Cloud weitergeleitet werden.
Medizinische & Gesundheitsgeräte
Die Kombination aus Secure Boot, TrustZone und TPM 2.0 erfüllt die Sicherheitsanforderungen vernetzter medizinischer Geräte, während die Unterstützung von Android und Yocto Linux die Entwicklung zertifizierter Gesundheitsanwendungen beschleunigt.
Produkte in diesem Artikel — Verfügbar auf ipc2u.de
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NX8MP-SMARC — SMARC 2.1 System on Module, NXP i.MX 8M Plus Quad, 2.3 TOPS NPU, 4/8 GB LPDDR4, −40°C bis +85°C
