El kit de desarrollo RDK S100P de D-Robotics es una SBC robótica construida en torno a un módulo basado en el S100P que se presenta como una alternativa al NVIDIA Jetson Orin NX 16GB, con un clúster de aplicación de seis núcleos Cortex-A78AE, un dominio MCU de cuatro núcleos Cortex-R52+, una BPU Nash de 128 TOPS INT8, una GPU Mali-G78AE y 24 GB de LPDDR5.
Los cuatro núcleos R52+ pueden configurarse para ofrecer un control en tiempo real fiable: dos de ellos funcionan en modo lockstep para aplicaciones de seguridad y los otros dos admiten operación split-lock. En la práctica, la CPU A78AE y la BPU se encargan de ejecutar Linux y el procesamiento de visión, mientras que el MCU gestiona tareas críticas en tiempo real, como la E/S de motores y sensores. Esto puede reducir la necesidad de un controlador de tiempo real independiente, aunque si llega a eliminarla por completo depende del robot y de sus requisitos.
Especificaciones del RDK S100P:
- SoC – D-Robotics S100P
- CPU – 6x Arm Cortex-A78AE @ 2,0 GHz (núcleos AE aptos para seguridad)
- MCU – 4x Arm Cortex-R52+ @ 1,2 GHz (1 par lockstep DCLS + 2x split-lock)
- BPU – 1x Nash, equivalente a 128 TOPS INT8; el fabricante afirma más de 160 operaciones ONNX
- GPU – Arm Mali-G78AE, 100 GFLOPS
- Memoria del sistema – 24 GB LPDDR5, bus de 96 bits, hasta 6400 Mbps
- Almacenamiento
- 64 GB de flash eMMC (dispositivo de arranque)
- Ranura M.2 M-Key (PCIe 3.0 x1) para SSD NVMe (la documentación oficial aún indica que la placa arranca solo desde eMMC)
- Pantalla – HDMI 1.4, hasta 2560 x 1440 @ 60 Hz
- Cámara
- Cabecera de expansión de 100 pines
- 3x MIPI CSI-2 de 4 carriles
- Placa de cámara opcional que añade 2x MIPI + 4x GMSL (MAX96712)
- Audio – I2S/PCM en la cabecera de 40 pines
- Red
- 2x puertos RJ45 Gigabit Ethernet (eth0 para uso general, eth1 con IP estática integrada 192.168.127.10)
- Wi-Fi y Bluetooth mediante ranura M.2 E-Key (PCIe 3.0 x1, UART)
- USB
- 4x puertos USB 3.0 Tipo-A
- 1x puerto USB 2.0 Tipo-C (para flasheo y depuración)
- Expansión
- GPIO principal de 40 pines (SPI, I2C, I2S, PWM, UART)
- GPIO MCU de 16 pines
- Depuración – cabecera JTAG
- Varios – botones de reset/suspensión, conector de batería RTC, conector de ventilador
- Alimentación – entrada de CC de 12-20 V (adaptador de 90 W incluido; la placa admite hasta 150 W como máximo)
- Dimensiones – 121 x 120 x 51 mm (incluida la carcasa)
- Temperatura de funcionamiento – de 0 °C a 45 °C
El RDK S100P ejecuta RDK OS, una imagen de escritorio basada en Ubuntu 22.04 (Jammy) con Linux 6.1 (las notas de la versión actual V4.0.3 mencionan el kernel 6.1.112-rt43 y U-Boot 2022.04, mientras que las descargas más recientes rondan la V4.0.4-beta). El sistema operativo se puede flashear con D-Navigation desde Windows, Linux o Macs con Apple Silicon a través del puerto Tipo-C en modo U-Boot/fastboot o DFU.
Para el desarrollo robótico, la pila de software incluye TogetheROS.Bot, basado en ROS 2 Humble, con componentes como hobot_sensor para los sensores, hobot_dnn para ejecutar modelos de IA en la BPU y hobot_codec para el procesamiento de vídeo por hardware. Las funciones de cámara y multimedia se gestionan mediante hobot_vio y libsrcampy. Los desarrolladores también pueden usar el rdk_model_zoo, que incluye modelos como YOLO, y prepararlos para la BPU Nash con la cadena de herramientas OpenExplorer y cuantización INT8. D-Robotics también proporciona el código fuente y las herramientas necesarios para crear imágenes de sistema personalizadas, aunque algunas funciones, incluido el soporte del IMU BMI088 en la placa de expansión MCU, aún no estaban disponibles en la V4.0.3.
D-Robotics también menciona dos placas de expansión para la serie S100. La placa de expansión de cámara RDK S100 añade dos interfaces de cámara MIPI CSI-2 de 4 carriles y cuatro entradas GMSL2 (mediante un conector Fakra-Mini 4 en 1 tipo Z) a través de un deserializador Maxim MAX96712. La placa puede alimentar las cámaras GMSL desde la placa principal, pero se necesita una fuente externa de 12 V cuando su consumo combinado supera los 700 mA. Entre las cámaras compatibles se incluyen la IMX219, SC230AI, SC132GS, SG8S-AR0820C y las Intel RealSense D457 y D435i.
La segunda placa de expansión, la placa de expansión de puertos MCU RDK S100, se conecta al dominio MCU Cortex-R52+ del S100 y añade interfaces más habituales para el control de robots. Proporciona cinco puertos CAN FD de hasta 8 Mbps, un puerto Gigabit Ethernet y una cabecera de 30 pines con hasta siete canales ADC, dos interfaces I2C y dos SPI. También incluye un IMU Bosch BMI088, aunque el SDK V4.0.2 aún no lo admite.
D-Robotics presentó anteriormente las placas de desarrollo RDK X3 y RDK X5, basadas en los chips Sunrise X3 y X5 de la compañía, con 5 TOPS y 10 TOPS de rendimiento de IA respectivamente; el nuevo RDK S100P es una bestia completamente distinta y mucho más potente.
A la vista de las especificaciones, el RDK S100P podría servir como alternativa al NVIDIA Jetson Orin NX 16GB más que al más económico Orin Nano Super o al de gama alta AGX Orin. Ambos utilizan CPUs Cortex-A78AE, memoria LPDDR5, interfaces de cámara MIPI y están diseñados para robótica con ROS 2. El Orin NX 16GB tiene 8 núcleos A78AE, una GPU Ampere de 1024 núcleos, 32 Tensor Cores, 16 GB de memoria LPDDR5 de 128 bits y hasta 100 TOPS INT8 dispersos a 25 W. El S100P cuenta con 6 núcleos A78AE a 2,0 GHz, una BPU Nash de 128 TOPS INT8 y 24 GB de LPDDR5 en un bus de 96 bits. Estas cifras de TOPS no son directamente comparables, ya que NVIDIA y D-Robotics miden el rendimiento de IA de formas distintas.
Pero la mayor diferencia está en el software y en el hardware de control. Jetson ofrece CUDA, TensorRT, PyTorch e Isaac, junto con un amplio ecosistema de placas portadoras y módulos. El S100P utiliza OpenExplorer de D-Robotics y el formato de modelos .hbm, con TogetheROS.Bot basado en ROS 2 Humble. También incorpora un MCU Cortex-R52+ de cuatro núcleos para control en tiempo real, con modos lockstep y split-lock, algo de lo que carece el Orin NX. La alimentación y el factor de forma también difieren, y el módulo RDK S100 parece más difícil de conseguir, al menos por ahora.
El kit de desarrollo RDK S100P completo se vende por 899 $ en DFRobot o por 999,99 $ en Waveshare. Al principio creímos haber encontrado una opción más económica por 625,99 $ en Amazon, pero se trata del RDK S100 de la generación anterior (sin la P), con 12 GB de RAM y hasta 80 TOPS.
Traducido del artículo en inglés «D-Robotics RDK S100P – A 128 TOPS alternative to NVIDIA Jetson Orin NX 16GB with Cortex-A78AE/R52+ cores» de Debashis Das.
Publicaciones traducidas automáticamente
