2026版行能力有機結合，現(xiàn)代制造系統(tǒng)正在從被動響應向主動適應轉(zhuǎn)變。AI與控制系統(tǒng)過程中，負載整合技術發(fā)揮著至關重要的作用，它打破了傳統(tǒng)系統(tǒng)中AI處理和實GPU和專用AI加速器，結合先進的負載整合技術，單一平臺即可同時處理實時控制任務和復雜AI推理，實現(xiàn)了前所未有的計算效率和系統(tǒng)簡化。這種技術創(chuàng)新不僅消除了傳統(tǒng)多系統(tǒng)架構的延遲和同步問題，更通過智能負載調(diào)度和資源動態(tài)分配，顯著提升了系統(tǒng)的整體性能和可靠性。從智能質(zhì)檢到自適應加工，從協(xié)作機器人到柔性產(chǎn)線，負載整合技術正在成為AI與控本白皮書將深入探討這些技術趨勢如何重塑制造業(yè)格局，特別是負載整合技術在推動AI與控制系統(tǒng)融合中的關鍵價值，以及英特爾如何攜手產(chǎn)業(yè)伙伴，通過創(chuàng)新 01英特爾助力軟件定義自動化—芯片平臺硬件賦能 03 04 05 06AI智能加速 07英特爾助力軟件定義自動化—負載整合軟件賦能 08 09 13 17 18PAC控制系統(tǒng) 19 20AI大模型賦能控制系統(tǒng) 英特爾助力軟件定義自動化—實戰(zhàn)篇 24鴻道Intewell：半導體裝備智能控制解決方案 25菲尼克斯電氣vPLCnext：基于ACRN負載整合的電力行業(yè)AI環(huán)保解決方案 28簡探國際x諾達佳：人-機-AI協(xié)同工業(yè)控制代碼自動生成系統(tǒng) 30易碼智能：基于Kithara負載整合的實時數(shù)據(jù)采集處理解決方案 34關維技術U2：基于ACRN的液壓機械加工專機 37優(yōu)易控x卓信創(chuàng)馳：基于INtime?的高精度柔性運動控制解決方案 39隨著軟件定義自動化技術在工業(yè)領域的深入應用，以及基于PC架構的運動控制器廣泛部署，特定的技術需求和行業(yè)趨勢逐??多軸協(xié)同控制需求激增：生產(chǎn)流程的復雜化和精細化推動了對更多電機和執(zhí)行器同步控制的需求增長，以實現(xiàn)精確的多點協(xié)調(diào)和同步。傳統(tǒng)的單一控制解決方案，如獨立的PLC或微控制器，在處理大規(guī)模軸控任務時?超短控制周期追求：追求更短的控制周期以提精密加工以及高精度定位系統(tǒng)中，縮短控制周期能夠顯著提升系統(tǒng)響應速度和加工精度，同時減小系統(tǒng)抖動?智能化控制算法演進：隨著生產(chǎn)環(huán)境向智能化發(fā)展，控制算法正從傳統(tǒng)的開環(huán)或閉環(huán)控制向具備自適應、預測和學習能力的智能算法演進?，F(xiàn)代控制系統(tǒng)必須能夠管理復雜的動態(tài)系統(tǒng)，通過集成機器學習技術實現(xiàn)參?多元化負載整合與資源優(yōu)化：隨著自動化控制與信息化、智能化的深度融合，多任務負載整合成為核心發(fā)展方向?，F(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)需要在單一平臺上同時運行實時控制、AI推理、數(shù)據(jù)分析、視覺處理、通信管理等多種工作負載，通過統(tǒng)一的計算平臺實現(xiàn)硬件資源的高效利用和系統(tǒng)成本的顯著優(yōu)化。在這一整合過程中，確保實時控制任務的確定性性能、保障系統(tǒng)安全性、實現(xiàn)不同優(yōu)先級任務間的有效隔離，成為了技術實現(xiàn)的關鍵?AI驅(qū)動的控制系統(tǒng)變革：在智能算法基礎上，AI技術正在重新定義自動化控制架構，推動從“傳統(tǒng)控制+AI控制回路，系統(tǒng)實現(xiàn)從被動響應到主動感知、從規(guī)則驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動、從固定邏輯到自主學習的全面升級，02020204英特爾為軟件定義自動化提供了全方位的硬件平臺支撐，涵蓋英特爾凌動?、酷睿?、至強?等多層次處理器產(chǎn)品線，以及豐富的可擴展高速IO和外圍接口電路。這些硬件平臺不僅能夠滿足從基礎到高級的不同控制系統(tǒng)需求，更重要的是，它們面對現(xiàn)代工業(yè)自動化對高性能計算、確定性實時響應、多元化負載整合以及AI智能化的迫切需求，英特爾?芯片平臺通過先進的架構設計和技術創(chuàng)新，為軟件定義自動化的成功實施提供了堅實的硬件基礎。從強勁的算力引擎到精準的實時控制能力，從智能的負載調(diào)度到原生的AI加速支持，英特爾平臺全面賦能軟件定高性能算力支撐強大的x86計算性能行業(yè)挑戰(zhàn)?更復雜的系統(tǒng)需要超過100個軸，傳統(tǒng)的PLC/微控制器無法滿足這一需求。?更復雜和精確的控制要求更短的周期時間，降至62.5?希望降低復雜自動化系統(tǒng)中昂貴PLC的物料清(BOM)成本和總體擁有成本(TCO)。英特爾如何幫助解決硬件優(yōu)勢新一代CPU采用先進的Intel7和Intel4工藝技術，CPU性能提速達到1.35倍。提升了Intel?SmartCache的容量，是之前平臺的兩倍多，通過避免不必要的內(nèi)存訪問實現(xiàn)更快的處理速度。英特爾?睿頻加速Max技術3.0版，支持更高且穩(wěn)定的CPU頻率，以滿軟件方案英特爾?邊緣控制軟件平臺(ECI)參考代碼Linux實時操作系統(tǒng)(RTOS)，用于支持在IA平臺上運行控制程序。最佳參考配置提供Rtmotion與軟PLC集成的示例代碼，便于控制概念驗證(PoC)的簡易設置。CoreBoost指南，介紹如何穩(wěn)定提高單個CPU核心的性能。英特爾x86CPU的強大算力性能，能夠幫助自動化客戶通過軟PLC實現(xiàn)更多軸的精確控制，支持更復雜的算法和更短的控制周期。配合Intel?SpeedShift和TurboBoostMax等智能調(diào)頻技術，處理器能夠根據(jù)負載需求定制性能優(yōu)化，進一步提??Intel?SpeedShift技術通過將處理器性能狀態(tài)控制權從操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到處理器硬件層面，實現(xiàn)了更快速的P-state切換響應。相比傳統(tǒng)的OS管理模式，這種硬件級控制能夠在微秒級時間內(nèi)完成性能調(diào)整，大幅提升系統(tǒng)實時響應技術發(fā)展歷程中，早期平臺為確保實時性能通常需要禁用電源管理功能。Intel?SpeedShift的技術改進改變了這一局面，使得英特爾P-state電源管理可以在保持啟用狀態(tài)下實現(xiàn)最小化的實時在邊緣計算場景下，Intel?SpeedShift結合P-State優(yōu)化技術，可以智能提升指定核心頻率來增強實時處理能力。通過將特定邊緣應用綁定到專用處理器核心，系統(tǒng)能夠以更高頻率運行關鍵任務，并通過優(yōu)先級調(diào)度和頻率鎖定機??英特爾?睿頻加速Max技術3.0是英特爾在某些高端處理器中引入的技術，旨在進一步提高單線程性能。與傳統(tǒng)的睿頻加速技術不同，英特爾?睿頻加速Max技術3.0能夠識別處理器中性能最好的核心，并通過優(yōu)先將關鍵任務分確定性實時保障基于PC控制的實時性能行業(yè)挑戰(zhàn)英特爾如何幫助解決?更小的抖動（例如<10微秒對于確定性實時性能是必需的，以應對更短的控制周期（例如125微秒或更短）。?需要更低的網(wǎng)絡延遲以支持更短的周期時間（例如125微秒或更短），以及更多軸的控制（例如超過100個最佳參考配置針對每一代處理器的實時調(diào)優(yōu)指南。英特爾?邊緣控制軟件平臺(ECI)參考代碼Linux實時操作系統(tǒng)優(yōu)化的EtherCAT主站IntelTSN軟件開發(fā)工具Intel?RDT技術用于資源分配，例如緩存分配技術(CAT)。Intel?RPTM用于實時配置檢查和性支持DDR5內(nèi)存，內(nèi)存帶寬提升50%，以最小化由大量數(shù)據(jù)處理引起的抖動影響。在選定的SKU上應用Intel?TCC技術，以獲得更好的實時性能。支持具備時間敏感網(wǎng)絡(TSN)功能的網(wǎng)絡卡，以實現(xiàn)網(wǎng)絡間的實時通信。硬件優(yōu)勢軟件方案確定性實時性能是控制應用的核心要求。針對基于PC架構的控制系統(tǒng)，英特爾提供了全方位的性能優(yōu)化解決方案，不僅能夠保障運動控制的確定性實時響應，更能在混合負載環(huán)境中確保關鍵任務的實時性能表現(xiàn)。該優(yōu)化方案支持實時控制任務與?使用?使用Intel?SpeedShift技術，可以通過提高并固定實時核工作在比基頻更高的頻率，優(yōu)化實時性能。它不影響其它核的依據(jù)負載和TDP的條件浮動變化頻率。?英特爾?英特爾?酷睿?Ultra系列處理器采用先進的異構架構設計，GPU獨立die與CPU物理分離且不共享三級高速緩存，從架構層面消除了緩存爭用對實時性能的影響。Per-CoreC-state技術實現(xiàn)了顆粒度更細的電源管理：實時核心保持穩(wěn)定的C-state配置以確保確定性性能輸出，非實時核心則根據(jù)工作負載智能調(diào)整電源狀態(tài)，有效降低系統(tǒng)整體功耗。在固定TDP約束條件下，這種優(yōu)化的功耗分配機制帶來更佳的熱管理效果，在確保實時控制核心穩(wěn)定運行的同時，為GPUAI加速提供更充裕的性能預算，實現(xiàn)AI智能與精密控制的真正融合。050506混合關鍵性工作的負載整合行業(yè)挑戰(zhàn)英特爾如何幫助解決?系統(tǒng)集成的復雜性以及維護?希望通過將不同的硬件系統(tǒng)整合為一個來降低物料清單(BOM)成本。?從運營技術(OT)到信息技術(IT)的集成更加簡便。Intel?RDT技術用于資源分配，例如緩存分配技術(CAT)。最佳參考配置在ACRN上的工作負載分配指南。新一代CPU采用先進的Intel7和Intel4工藝技術，具有異構架構，支持不同工作負載運行，并提供更好的隔離性。硬件虛擬化技術加持：VMX、VT-D和SR-IOV。在選定的SKU上應用Intel?TCC和TSN技術，以確保實時性能。支持PCIE5.0以及多達16通道，以滿足原本多個系統(tǒng)所需的豐富接口需求。英特爾?邊緣控制軟件平臺(ECI)參考代碼ACRN作為一種類型1的虛擬機監(jiān)控程序，支持基于虛擬化的工作負載整合。在虛擬PLC(vPLC)場景中，exCAT用于為與K8S集群協(xié)同工作的負載啟用緩存分配技術(CAT)。硬件優(yōu)勢軟件方案軟PLC技術的廣泛應用加速了IT與OT系統(tǒng)的融合進程，為AI算法與傳統(tǒng)閉環(huán)控制的深度集成構建了理想的技術平臺。英特爾基于深厚的平臺技術積累，提供涵蓋硬件架構優(yōu)化、實時調(diào)度算法、負載隔離機制等在內(nèi)的綜合技術解決方案，幫助客戶在實現(xiàn)多元化負載整合的同時，確保關鍵控制任務在復雜運行環(huán)境中的性能穩(wěn)定性和確定性響應能力，最大化發(fā)揮AI算Intel?Intel?VMX(Intel?VirtualMachineExten英特爾的VMX技術通過硬件輔助虛擬化的方式為在英特爾平臺上構建一個高效可靠的虛擬機監(jiān)視器提供了關鍵的硬件支撐。在引入VMX技術之前，在x86平臺上實現(xiàn)虛擬化需要借助軟件虛擬化的方式通過復雜的二進制翻譯和陷阱技巧來模擬硬件，性能開銷很大。VMX通過在硬件層面提供新的指令和運行模式，將虛擬化的核心功能交由硬件實現(xiàn)，同時，英特爾也提供了EPT(ExtendedPageTables)技術，通過硬件來管理客戶機物理地址到主機物理地址的映射。EPT頁表將客戶機物理地址(GPA)轉(zhuǎn)換為主機物理地址(HPA)，這一步由CPU硬件自動完成，對客戶機操作系統(tǒng)完全透明，可大幅提升地址轉(zhuǎn)換的效率，減少虛擬機退出(VMExit)，降低內(nèi)存開銷，提升虛擬機性能。VMX技術解決了CPU的虛擬化和內(nèi)存的虛擬化，而VT-d技術則解決了設備（如網(wǎng)卡、硬盤控制器、GPU）的虛擬化問題。VT-d通過兩個核心的硬件機制來實現(xiàn)對設備的虛擬化，一是DMA重映射，VT-d允許虛擬機監(jiān)視器為每個虛擬機設置一個IOMMU，當設備發(fā)起DMA請求時，硬件會截獲來自設備的DMA請求，并根據(jù)設備ID和請求的地為了防止多虛擬機環(huán)境下一個設備的中斷錯誤地傳遞給另一個虛擬機，虛擬機監(jiān)視器通過硬件設置了一張中斷重映射表，當CPU接收到中斷時，硬件會截獲所有來自設備的中斷，查詢重映射表，將中斷重新定向到正確的目標，完成中0707VT-d技術為虛擬機的I/O設備提供了接近物理硬件的性能，延遲極低。同時，VT-d技術通過硬件的強制隔離增強了系統(tǒng)的安全性，防止惡意設備通過DMA攻擊破壞整個系統(tǒng)或其他虛擬?英特爾?資源調(diào)配技術(ResourceDirectorTechnology,RDT)：提供對共享資源（如緩存、內(nèi)存帶寬）的監(jiān)控與分配能力，確保關鍵實時應用的QoS（QualityofService，服務質(zhì)量）。?高速緩存分配技術(CacheAllocationTechnology,CAT)：RDT的子技術之一，可以通過CAT優(yōu)化緩存分配策略，?內(nèi)存帶寬監(jiān)控(MemoryBandwidthAllocation,MBA)：RDT的子技術之一，可以使用MBA限制非實時系統(tǒng)的SRSR-IOV(SingleRootI/OVirtualization)技術SR-IOV也是設備虛擬化技術的一種，支持SR-IOV技術的I/O設備可以允許在一個物理設備的硬件層面上虛擬出多個獨立的虛擬功能(VirtualFunction,VF)。這些虛擬功能可以直接分配給多個虛擬機使用，從而在硬件層面上解決I/O設備的虛擬化。英特爾的多款I/O設備，包括CPU內(nèi)部的集成GPU，獨立GPU以及多數(shù)的網(wǎng)卡都能夠支持SR-IOV技術，通過硬件虛擬化的方式分割硬件的資源給到不同的虛擬機，支持IAI智能加速n'隨著AI與機器視覺技術在控制領域的深度融合，智能化控制已成為推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心引擎。英特爾基于異構計算優(yōu)勢，為不同應用場景構建了分層化的AI賦能體系，提供從輕量??集成顯卡方案iGPU：例如，英特爾?酷睿?Ultra200H系列處理器集成的高性能GPU可提供高達77TOPS的AI計算能力，配合內(nèi)置的8個Xe核心和增強型NPU（最高13TOPS算力），專為深度學習和機器學習任??獨立顯卡方案dGPU：例如，基于先進Xe架構的英特爾銳炫?系列顯卡具備卓越的圖形處理和AI加速能力。憑借豐富的性能配置選項、大容量顯存支持以及多卡協(xié)同能力，為復雜AI算法和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理提供強大算依托英特爾統(tǒng)一的軟件工具鏈和完整生態(tài)體系，這一技術架構為邊緣產(chǎn)業(yè)的多場景應用提供了堅實的技術基礎，加速AI技術在各行業(yè)的深度融合與規(guī)模化落地，全面賦能智能制造和工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型。03軟件定義自動化的核心優(yōu)勢在于通過軟件層面的創(chuàng)新實現(xiàn)多元化負載的統(tǒng)一管理和優(yōu)化調(diào)度。在軟件系統(tǒng)的不同層級，從底廠商可以根據(jù)自身的研發(fā)能力、產(chǎn)品定位和市場策略，在架構設計、商用軟件集成、開源方案定制等不同層級進行差異化選擇：選擇成熟的商用方案可以獲得專業(yè)的技術支持和更快的產(chǎn)品上市速度；采用開源方案則能夠?qū)崿F(xiàn)更深度的自主化控制和更優(yōu)的開發(fā)成本。無論選擇哪種路徑，關鍵在于構建能夠有效整合實時控制、AI推理、數(shù)據(jù)處理等多種負載的統(tǒng)一軟件平架構及方案概覽n'為了充分發(fā)揮英特爾?處理器在計算與I/O資源方面的性能優(yōu)勢，基于PC架構的工業(yè)設備普遍采用負載整合技術方案，通過將異構工作負載整合至單一硬件平臺實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。隨著軟件定義自動化技術的深入發(fā)展，實時任務與非實時任務的協(xié)同部署已成為行業(yè)趨勢，這使得現(xiàn)代工業(yè)設備需要在確保實時任務嚴格時序要求的同時，高效調(diào)度剩余硬件資源處理非實LinuxLinux作為全球最通用的操作系統(tǒng)之一，Linux在工業(yè)自動化領域占據(jù)著舉足輕重的地位，承載著各類關鍵工作負載的運行。然而，Linux系統(tǒng)在設計初期并未針對實時性進行優(yōu)化，導致其早期版本難以勝任實時任務處理。隨著PreemptRT實時補丁的問世，這一局面得到了根本性改變，使Linux系統(tǒng)具備了處理實時任務的能力?；赑reemptRT技術，我們得以實現(xiàn)Linux環(huán)境下實時任務與非實時任務的整合部署方案。該方案通過Linux系統(tǒng)的核隔離技術、中斷親和性設置以及RCU回調(diào)親和性配置等手段，將實時任務部署在隔離的物理核上運行，同1.實時域與非實時域的隔離機制尚不完善，任一域1.實時域與非實時域的隔離機制尚不完善，任一域2.部分專為Windows平臺開發(fā)的應用程序無法直接在Linux環(huán)境中運行3.實時性能仍弱于專用實時操作系統(tǒng)1.架構簡潔統(tǒng)一，僅需系統(tǒng)配置即可實現(xiàn)實時2.全方案運行于Linux環(huán)境，具有出色的開放性3.資源利用率高，系統(tǒng)管理維護簡便WindowsWindows作為工業(yè)自動化領域的主流操作系統(tǒng)之一，Windows系統(tǒng)憑借其廣泛的軟件生態(tài)和友好的交互界面，在工業(yè)控制領域占據(jù)著重要地位。目前市場上絕大多數(shù)視覺處理軟件、算法庫以及人機交互界面(HMI)都基于Windows平臺開發(fā)，這使得Windows系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場仍保持著不可替代的地位。090910然而，Windows系統(tǒng)在設計上并非為實時應用而優(yōu)化，其默認的任務調(diào)度機制無法滿足工業(yè)控制中對實時性的嚴苛要求。值得注意的是，Windows系統(tǒng)提供了處理器核管理接口，允許用戶靈活配置系統(tǒng)可用的物理核數(shù)量，這為構針對這一特性，部分工業(yè)軟件廠商開發(fā)了創(chuàng)新的實時化解決方案。以Kithara為代表的實時擴展軟件，通過調(diào)用Windows底層接口實現(xiàn)：提供專用提供專用API供用戶開發(fā)和管Windows調(diào)度系統(tǒng)中隔離出來??開發(fā)環(huán)境統(tǒng)一：實時任務和非實時任務均可基于Windows?資源利用率高：共享同一硬件?兼容性好：保留Windows豐該方案為需要在Windows環(huán)境下實現(xiàn)實時控制的工業(yè)應用提供了一種可行的技術路徑，既延續(xù)了Windows系統(tǒng)的采用基于Windows的負載整合解決方案主要有以下局限性：?實時核隔離技術高度依賴?實時核隔離技術高度依賴Windows提供接口，若Windows系統(tǒng)在實時核隔離等技術上迭代更新，基于Windows的負載整合解決方案也需要?目前絕大多數(shù)基于Windows的提供實時能力的負載整合解決方案均為商用方案，可供選擇的開1.Type1.Type1Hypervisor（裸機虛擬化）2.Type2Hypervisor（托管式虛擬化）英特爾芯片采用對稱多處理器(SMP)架構設計，通常單臺物理設備僅運行單一操作系統(tǒng)，由該操作系統(tǒng)統(tǒng)一管控芯片資源。然而，通過部署Hypervisor虛擬化層，可在同一英特爾芯片硬件平臺上實現(xiàn)多操作系統(tǒng)并行運行，從而構建近似非對稱多處理器(AMP)的架構環(huán)境。當前主流的Hypervisor實現(xiàn)方案根據(jù)其與硬件及操作系統(tǒng)的交互模式，可分為兩類典型架構：?直接部署于硬件平臺之上（baremetal架構）?所有客戶機操作系統(tǒng)均以虛擬機形式運行于Hypervisor層?通過主機OS進行硬件資源抽象VM1VM2VM3VM1VM2VM3Hypervisor宿主機OS硬件平臺TypeIIhypervisorHypervisor硬件平臺TypeIhypervisor圖：Type1和Type2Hypervisor架構示意圖在實際應用場景中，Type1與Type2虛擬化技術各具優(yōu)勢。用戶工業(yè)用戶在選擇負載整合方案時，可從以下幾個方面考慮哪種方案適合自己的需求，從而在眾多的單系統(tǒng)及多系統(tǒng)負載整合?硬件平臺：針對不同工業(yè)場景的需求工控機的配置非常多樣，既有核數(shù)和I/O資源比較豐富的平臺，也有追求低功耗從而硬件資源有限的平臺。針對不同平臺的硬件特點，負載整合方案的選擇也應從CPU核數(shù)、內(nèi)存、I/O資源的角度考慮都比較適合采用單系統(tǒng)方案或者沒有額外Host系統(tǒng)的多系統(tǒng)方案，可以有效節(jié)約額外的系統(tǒng)開銷；對于硬件資源比較豐富，需要集成較多功能的平資源分配（包括CPU、內(nèi)存、I/O資源的分配）以及應用部署方案，并且在系統(tǒng)之間的隔離性上往往具有更好的表現(xiàn)。?功能特性：針對每個用戶對方案功能特性需求的不同，各種類型的負載整合方案往往也具有不同的實現(xiàn)方式，用戶可根I/O設備資源分配需求不同負載整合方案對I/O設備資源分配需求不同負載整合方案對I/O設備的I/O設備資源較充足，用戶想要直接全部占據(jù)I/O設備進行使用共享I/O設備或者使用虛擬化I/O設備，則需要選擇對設備虛在使用芯片功能時可能產(chǎn)生影比如RDT技術、HwP功能以及的優(yōu)勢包括便于上層應用的部?二次開發(fā)及技術支持需求：用戶根據(jù)已有負載整合解決方案是否滿足需求以及自身是否具備二次開發(fā)能力對市面上的產(chǎn)品進行選擇。若目前市面上產(chǎn)品沒有完全符合需求且具備二次開發(fā)能力的用戶，可嘗試選擇開源方案；若不具備二次開1313/kitharaKitharaRealTimeSuite/kitharaKitharaKithara實時工具套件是德國Kithara公司開發(fā)的一套高性能實時系統(tǒng)解決方案，專為工業(yè)自動化、機器控制、數(shù)據(jù)采集和高精度測試測量等應用設計。它基于Windows實時擴展，可在標準PC硬件上實現(xiàn)微秒級(μs)的硬實時性能，適用于需要嚴格時序控制的工業(yè)場景。通過Kithara實時工具套件，用戶可在一套硬件平臺上基于Windows環(huán)境同時部署視覺應用和實時控制，實現(xiàn)關鍵任務的負載整合，充分利用x86平臺強大的硬件性能。在架構上，Kithara實時工具套件通過隔離CPU，并將實時任務部署到隔離CPU上的方式從硬件上實現(xiàn)了Windows和實時任務之間的資源隔離。在實時任務運行在隔離核上的同時，Windows可以在剩余核心上保持全面的操作能力。Kithara的架構示意圖如下圖所示。 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EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(P),1)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(TP),588)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(/),/8)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(gP),201)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(T),A)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(P),S)圖：KIthara實時工具套件架構在軟件層面，Kithara保持了Windows編程框架，并提供了自己的API，用戶可直接在VisualStudio中開發(fā)實時任務，這一點確保了應用的開發(fā)便利性和系統(tǒng)兼容性。Kithara將實時系統(tǒng)以設備驅(qū)動的形式實現(xiàn)，并將用戶的Windows應用程序中的具有實時性要求的代碼段導出到一個動態(tài)鏈接庫(DLL)中。隨后，這個DLL將在RTOS的同時，為了用戶能夠直接在Windows上開發(fā)針對實時核的運動控制程序，Kithara提供了KRmotion運動控制系統(tǒng)開發(fā)平臺，包含了可視化工程配置，設備調(diào)試，變量監(jiān)控，模擬仿真等功能，并集成了I/O控制、通用運動控制、機器人控制、CNC、實時視覺等功能模塊，為用戶提供了一套基于Windows的純軟件解決方案，無需運動控制卡，PLC等專用硬件即可實現(xiàn)高速高精度運動。14IntervalzeroRTOSPlatformfortheIntervalzeroRTOSPlatformfortheloTera圖：RTX64架構RTX64是英特蒙(IntervalZero)實時操作系統(tǒng)RTOS平臺里的主要產(chǎn)品，與Windows操作系統(tǒng)并存的同時還可以在多核心處理器上支持確定性與硬實時。這一完整的解決方案提供了世界級的使用者體驗，優(yōu)于諸如DSP、FPGA和MCU等實時硬件，并且大幅減少了需要確定性或硬實時性的系統(tǒng)開發(fā)成本。對稱多處理架構的RTX64充分利用了64位內(nèi)存和效能的優(yōu)勢。獨特的是RTX64RTOS排程器能夠讓嵌入式實時應用程序直接存取512GB在64位Windows上的可尋址物理內(nèi)存。這對現(xiàn)在的實時系統(tǒng)而言至關重要，對比傳統(tǒng)32位Windows系統(tǒng)限制物理內(nèi)存只能有4GB，也是一個很大的進步。在工業(yè)制造業(yè)中，RTX64特別適用于需要高精度定時和快速響應的應用，如機器1515TheTheINtime?RTOSWindows*OSnodeExplicitMemoryWindowsProcessesandThreadsExplicitMemoryandThreadsExplicitMemoryandThreadsTSNVirtualNetworkSwitchEnterpriseNetwork圖：TenasysIntime架構TenasysINtime?是一款實時操作系統(tǒng)(RTOS)，它與MicrosoftWindows操作系統(tǒng)緊密集成，為需要高度實時性能的應用提供了解決方案。INtime?RTOS在Windows環(huán)境中運行，允許開發(fā)者在同一臺機器上同時運行實時和非實時任務，而無需雙重引導或添加額外的硬件。這種集成為工業(yè)制造業(yè)中的應用，如數(shù)控加工、運動控制、數(shù)據(jù)采集和過程監(jiān)控等，提供了無縫的實時功能。INtime?通過確保關鍵任務能夠在確定的時間內(nèi)得到響應和處理，提高了系統(tǒng)的可預測性和可靠性。它支持多處理器系統(tǒng)，允許實時任務在專用的CPU核心上運行，而不會受到Windows操作系統(tǒng)活動的干擾，這樣可以保證實時任務的最高優(yōu)先級和響應速度。INtime?的這些特點使得它成為在Windows平臺上實現(xiàn)高性能實時應用的理想選擇，同時也保留了Windows操作系統(tǒng)的用戶友好性和廣泛的應用生態(tài)。RTSHypervisorRTSHypervisorREAL-TIMESYSTEMSGMBHInter-SystemCommunicatInter-SystemCommunicationSharedMemory,VirtualNetwork,EventSystemRTOS1HWPartHWPartitioningIsolation(Time&Space)RTOS2HWPartHWPartitioningIsolation(Time&Space)GPOSWindowsLinuxRTSHypervisorCore7Core8I/O,RAM,PCIe,...Core1Core2I/O,RAM,PCIe,...Core3Core4Core5Core6I/O,RAM,PCIe,...DeviceSharingDeviceSharingMassStorage(AHCI/NVMe),USB(xHCI)IOMMUVirtualMMU圖：RTSHypervisor架構RTSHypervisor是一款實時操作系統(tǒng)(RTOS)虛擬化解決方案，它允許在同一硬件平臺上同時運行實時操作系統(tǒng)和通用操作系統(tǒng)，如Windows或Linux。在工業(yè)制造業(yè)中，RTSHypervisor的特點是它能夠確保關鍵的實時應用與其他非實時任務的隔離，這對于需要精確控制和高可靠性的自動化和控制系統(tǒng)至關重要。它支持多核處理器，可以將實時和非實時工作負載分配到不同的核心，從而提高性能和效率。此外，RTSHypervisor的緊湊設計最小化了系統(tǒng)的開銷，保證了實時任務的快速響應時間，這對于機器人控制、運動通過使用RTSHypervisor，制造企業(yè)可以在單一物理機上整合多個系統(tǒng)，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)架構，并提高整體的系Intewell-HIntewell-Hnfenelf圖：Intewell-H架構Intewell-H工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣操作系統(tǒng)是一個集成在Windows/Linux中的實時擴展及虛擬化解決方案。操作系統(tǒng)實現(xiàn)了Windows/Linux環(huán)境與實時環(huán)境并行運行，實時環(huán)境通過Hypervisor技術運行多個虛擬機，各個程序并行運行在自己的虛擬機(VM)中，相互隔離，互不影響，安全可靠。Intewell-H工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣操作系統(tǒng)可以安裝在用戶自行開發(fā)的硬件上，也可以預裝在東土的邊緣側工業(yè)服務器上，?提供虛擬化環(huán)境下的強實時保障，實時虛擬機中斷響應時間達到微秒級、實時虛擬機切換時間小于5us、實時虛擬機定時器周期達到50us。?開放的生態(tài)，良好兼容Windows/Linux應用。?預裝東土工業(yè)控制編程平臺MaVIEW，人機監(jiān)控平臺KySCADA及KyGate協(xié)議網(wǎng)關應用。?集成多種協(xié)議，如Modbus、CANopen、EtherCAT、西門子S7、Pro?net等。1717ACRNACRNACRN?是一個靈活、輕量級的參考虛擬機(hypervisor)，在設計時考慮了實時性和安全關鍵性，并優(yōu)化了通過開源平臺簡化嵌入式開發(fā)的過程。ACRN定義了一種設備虛擬機參考堆棧和架構，用于通過虛擬機管理器(VMM)在一個整合的系統(tǒng)上ACRN虛擬機是一個Type1的參考虛擬機，直接運行在裸機硬件上，適用于各種物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式設備解決方案。ACRN虛擬機解決了當前存在于數(shù)據(jù)中心虛擬機和硬分區(qū)虛擬機之間的差距。ACRN虛擬機架構將系統(tǒng)劃分為不同的功能域，針對物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式設備精心選擇了用戶VM共享優(yōu)化。圖：ACRN架構KVMKVM基于內(nèi)核的虛擬機(KVM)是一種開源虛擬化技術，適用于帶有虛擬化擴展的x86硬件上的Linux（例如，英特爾?虛擬化技術(Intel?VT)）。KVM由可加載的內(nèi)核模塊組成，例如kvm.ko，它提供了核心虛擬化基礎設施。KVM將Linux轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€Type2的虛擬機，允許宿主機運行多個隔離的虛擬環(huán)境，運行未修改的Linux或MicrosoftWindows鏡像。每個虛擬機都可以擁有私有的虛擬BIOS（基本輸入/輸出系統(tǒng)）和私有的虛擬化硬件：處理器、內(nèi)存、網(wǎng)絡卡、磁圖：KVM架構04PAC控制系統(tǒng)PAC（ProgrammableAutomationController，可編程自動化控制器）融合了傳統(tǒng)PLC（ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器）的高可靠性和實時性，以及PC（PersonalComputer，個人計算機）的靈活性和強大計算能力，形成了一種綜合工業(yè)PC、PLC、視覺系統(tǒng)和HMI（Human-MachineInterface，人機界面）的高性能控制平臺。PAC廣泛應??優(yōu)化成本和空間效率：PAC整合了多個系統(tǒng)，包括運動控制系統(tǒng)、視覺控制器和人機交互PC等。這種一體化減少了對多個獨立設備的需求，從而降低了整體方案成本。并且由于減少了硬件數(shù)量，系統(tǒng)的物理體積也?促進IT與OT融合：PAC不僅支持傳統(tǒng)的自動化控制協(xié)議，還能夠無縫接入企業(yè)級的IT系統(tǒng)，如ERP和MES。這種融合使得數(shù)據(jù)和信息流在生產(chǎn)層面與企業(yè)決策層面之間得以自由流通，加速了決策過程，提高了?縮短開發(fā)周期：PAC提供了強大的軟件工具和開發(fā)環(huán)境，使得程序員能夠快速開發(fā)和部署自動化應用程序。這些工具通常包括豐富的庫函數(shù)、直觀的圖形編程界面以及仿真和調(diào)試功能，大大提高了開發(fā)效率，加速產(chǎn)?簡化維護工作：由于其硬件和軟件的高度集成，故障診斷和維修工作變得更加直觀和快捷，減少了系統(tǒng)停機時間。此外，PAC通常采用開放式的軟件架構，使得系統(tǒng)升級和功能擴展更為便捷，從而延長了設備的使用PAC實現(xiàn)方法多種多樣，下圖展示了一種基于ACRN虛擬機構建的PAC架構。該架構利用了Type1虛擬化技術，因此具備RTVMSOSWaaGRTVMPLCopenMotionPLCopenServoHMI&MVPLCopenServoEtherCATeth0ACRNHypervisorCore3DedicatedCore1,iGPUCore3DedicatedCore1,iGPUCore2IntelAtom?,Core?I210NICpCore0,1:SOS,WaaG(MVworkloads)pCore2,3:RTVM6-axesEtherCAT6-axesEtherCATservos?vCore0:Taskscheduling?vCore1:EtherCATprogram圖：基于ACRN虛擬機的PAC架構云邊協(xié)同通過將云的集中式處理能力與邊緣計算的本地化實時功能相結合，可以優(yōu)化運營，提高性能，并創(chuàng)建響應更快、更?本地處理：邊緣計算設備，如網(wǎng)關或本地服務器，實時或近乎實時地處理這些數(shù)據(jù)。他們可以執(zhí)行過濾、排?數(shù)據(jù)傳輸：相關數(shù)據(jù)或從邊緣處理中獲得的見解被傳輸?shù)皆贫诉M行進一步分析、存儲或長期決策。這減少了?云處理：云提供可擴展的計算資源，允許更復雜的處理、長期數(shù)據(jù)存儲、高級分析、機器學習和全球可訪工業(yè)控制系統(tǒng)向云邊協(xié)同架構的趨勢是工業(yè)系統(tǒng)設計、部署和管理方式的重大轉(zhuǎn)變。這一趨勢是由對更靈活、可擴展和智能工業(yè)控制系統(tǒng)向云邊協(xié)同架構遷移可以借助管理，這對于產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)的大規(guī)模工業(yè)運營至學習和人工智能所需的計算能力，可用于優(yōu)化流業(yè)能夠根據(jù)需要擴展其自動化能力，而無需在硬?遠程監(jiān)控：通過云連接，操作員可以遠程監(jiān)控工??實時處理：邊緣計算允許在數(shù)據(jù)生成源附近（即?減少延遲：通過在本地處理數(shù)據(jù)，邊緣計算減少了數(shù)據(jù)發(fā)送到云端和從云端發(fā)送時可能出現(xiàn)的延?帶寬優(yōu)化：邊緣計算最大限度地減少了需要傳輸?shù)皆贫说臄?shù)據(jù)量，這可以減少網(wǎng)絡擁塞并節(jié)感信息的暴露和在邊緣提供額外的安全層來增強2020下圖為基于英特爾?工業(yè)邊緣控制(ECI)搭建的云邊協(xié)同控制系統(tǒng)示意圖。邊緣服務器工廠OT/IT網(wǎng)絡遙測管理AI 邊緣工作節(jié)點[n]HMI邊緣工作節(jié)點管理邊緣工作節(jié)點[1]實時硬件/軟件通用計算平臺確定性實時控制邊緣服務器工廠OT/IT網(wǎng)絡遙測管理AI 邊緣工作節(jié)點[n]HMI邊緣工作節(jié)點管理邊緣工作節(jié)點[1]實時硬件/軟件通用計算平臺確定性實時控制AIHMIAIHMI歷史數(shù)據(jù)MESWFM編排虛擬化架構&控制平臺編排存儲存儲AI大模型賦能控制系統(tǒng)大模型，即大規(guī)模機器學習模型，尤其是在深度學習中，以其龐大的參數(shù)量和數(shù)據(jù)處理能力著稱。在工業(yè)和制造領域，它們5.5.機器人與自動化：為高級機器人和自動化系統(tǒng)提6.產(chǎn)品設計與開發(fā)：通過模擬和預測分析，評估設7.能源管理：優(yōu)化能源使用，預測需求，實現(xiàn)高效8.AI輔助決策：分析市場趨勢和內(nèi)部數(shù)據(jù)，為管1.生產(chǎn)優(yōu)化：通過分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，大模型能夠優(yōu)化流程、提升效率、減少浪費，并通過預測性維護2.質(zhì)量控制：利用實時監(jiān)控和圖像識別技術，自動3.供應鏈管理：處理大量數(shù)據(jù)，預測市場需求，優(yōu)4.個性化定制：分析客戶數(shù)據(jù)，精準滿足需求，提2222大模型正成為推動工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造的關鍵力量。隨Real-TimeMotionControlGatewayNon-Real-Time1.Qwen1.5-7B,IntelArc,Ipex-LLM/OVReal-TimeMotionControlGatewaySub-task22.Phi4-mini,Sub-task2ASRPromptsCodeGeneratorAudio●SharedMemoryEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(1),2)EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(W),Fu)EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(sper),ASR)EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(N),C)EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(P),P)EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up3(U),U)LLML__Audio●SharedMemory●●Sub-tasknVision(VLM,CV,●Sub-tasknSAM(ViT-B/91M,iGPU)CLIP(ViT-B/149M,iGPU)PLCopen-databusNICNICMini-PCIEM.2MoveIt2MoveIt2CPUP&ECoresiGPUCPUCPUP&ECoresiGPUCPUECoresNPUGigE,USB??第一階段—外部數(shù)據(jù)收集：這一階段主要依賴兩個外部輸入，分別是人類的語音輸入和攝像頭息輸入，語音輸入通過AudioSpeechRecognition(ASR)，基于FunASR運算框架，運行中文分析模型分解匹配預先設置的提示詞(prompt)，視頻和圖像信息則是直接給到后一階段。??第二階段—任務理解和分解：有了上一階段的提示詞輸入，大模型（目前在Qwen和Phi3上驗證）會將其拆移動到紅色盤子上方，結合視覺信息找到的紅色盤子，計算得出上方的坐標信息，經(jīng)過interpreter時也會做代碼級別的驗證，之后就可以給到MoveIt2路徑規(guī)劃，來規(guī)劃出中間的一個一個路點。??第三階段—執(zhí)行：有了路點的信息后，通過共享內(nèi)存機制，實時系統(tǒng)將會得到路點數(shù)據(jù)，通過RTMotion運動控制功能塊，驅(qū)動機械臂上電機執(zhí)行對應的加減速控制，來完成最終機械臂的整體運動，從而整體實現(xiàn)使2323英特爾英特爾?工業(yè)邊緣軟件平臺(ECI)毫無疑問充當了整個系統(tǒng)的底座，實時運動控制部分運行在PreeemptRT/Xenomai環(huán)境下，而非實時部分通過疊加OpenVINO?對大語言模型的推理提供了加速，其中FastSAM起到分割圖像作用，而CLIP滿足識別的功能，同時系統(tǒng)也對視頻和圖像處理提供了效率上的提升。在有限的熱設計功耗(TDP)和散熱條件下，為滿足實時性和計算能力要求，將AI與控制集成到單一平臺上，需要進行更優(yōu)的平衡優(yōu)化?；谟⑻貭杙-state/c-state技術，面向AI與控制一體化平臺，Per-corestate和DVFS能夠更好地平衡AI算力和實時性能需基于英特爾?酷睿?Ultra200H/第14代英特爾?酷睿?H系列處理器的算力，其NPU和iGPU在語言的解析和圖像/視頻的處理上起到了關鍵作用。CPU中性能核和部分能效核用于計算非實時域內(nèi)的部分負載，而少部分能效核被單獨隔離出來執(zhí)行實時任務，配合專屬的英特爾?網(wǎng)卡運行EtherCAT或CANopen的總線協(xié)議，05隨著半導體制造工藝的不斷精進，對生產(chǎn)設備的控制精度和實時性要求愈發(fā)嚴苛。在半導體生產(chǎn)過程中，關鍵工藝步驟如光刻、蝕刻、薄膜沉積等，均需極高實時性保障，以確保工藝穩(wěn)定半導體生產(chǎn)設備的穩(wěn)定運行至關控制節(jié)點多，系統(tǒng)復雜度高，而現(xiàn)故障，排查和修復難度大，將影響生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。同時，工控機搭載的操作系統(tǒng)通常處理高并發(fā)、高精度實時任務時，難以保障半導體設備的高精半導體生產(chǎn)設備通常由多個子系統(tǒng)組成。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在實現(xiàn)設備間互聯(lián)互通時，需要大量定制化開發(fā)和接口適配工作，開發(fā)成本高，為了保障系統(tǒng)兼容性和穩(wěn)高智能的一體化平臺，實現(xiàn)軟件定義控制，將為行業(yè)帶來全新的光亞鴻道是東土科技的全資子公司，經(jīng)過在半導體行業(yè)長期的探索和積累，已經(jīng)在半導體設備核心控制系統(tǒng)中取得了突破和應用，可基于英特爾高性能計算平臺提供高實時性的Intewell新型工業(yè)操作系統(tǒng)、高速總線I/O系統(tǒng)、自適應控制工具軟件MaVIEW?,形成針對半導體行業(yè)的高實時軟件定義控制解決方案。圖：鴻道Intewell?高實時軟件定義控制解決方案架構新型工業(yè)操作系統(tǒng)-鴻道Intewell?鴻道Intewell?操作系統(tǒng)對英特爾等主流工控平臺提供完善適配。IntewellRTOS采用微內(nèi)核設計，具備高實時、高安全特性，微秒級調(diào)度精度，適合各類高速高精度控制場景?；贗ntewellHypervisor可配置混合異構系統(tǒng)架構，將多個軟實時系統(tǒng)與硬實時系統(tǒng)同時部署在一個SoC上運行，實現(xiàn)多系統(tǒng)多重業(yè)務融合，既保證各系統(tǒng)應用的獨立性，又實現(xiàn)高集成度，充分發(fā)揮硬件性能，IntewellHypervisor支持Windows，Linux，OpenEuler等主流軟實時系統(tǒng)生態(tài)。自適應智能控制工具軟件-MaVIEW?東土科技自主研發(fā)MaVIEW?智能化控制工具軟件，可同時提供基于IEC61131-3/IEC61499標準編程平臺和高級語言編程環(huán)境，多TASK調(diào)度管理，幫助客戶快IEC國際標準工業(yè)總線-AUTBUSAUTBUS總線已成為國際標準(IEC61158Type28&IEC61784CPF22)和國家標準(GB/T42019-2022)，是全球首個基于時間敏感網(wǎng)絡技術(TSN)和IPv6技術的兩線制寬帶總線，通過AUTBUS總線，可以更容易地實現(xiàn)設備間的252526基于IntewellHypervisor虛擬化技術，可同時運行Linux與IntewellRTOS，且實時系統(tǒng)與非實系統(tǒng)時安全隔離。提供多種桌面系統(tǒng)的適配，可開放實時內(nèi)核的數(shù)據(jù)接口，完全兼容客戶原有應用，實現(xiàn)了硬件升級的平滑過渡，替代了傳統(tǒng)的“工IntewellRTOS實時性抖動可低至5μs，支持多任務間信號量同步技術，實現(xiàn)IEC61131-3與C\C++多任務間的時序同步控制，周期精度可達1ms以內(nèi)。支持高級語言C\C++在實時環(huán)境中的交叉編譯，充分滿足半導體生產(chǎn)實時性業(yè)務的需求。圖：工信部電子五所Cyclitest抖動延遲測試2727支持SHM高效數(shù)據(jù)交換技術，桌面系統(tǒng)、非實時應用，實時VPLC、總線數(shù)據(jù)可高效交互，通訊周期可低至1ms。支持預先配置熱連接，從站移動，不影響通信，單設備最快恢復時間。支持AUTBUS總線技術，實現(xiàn)100Mbps高帶寬和500米從工業(yè)互聯(lián)到工業(yè)AI提供自適應控制工具軟件MaVIEW?實現(xiàn)軟PLC，提供針對半導體設備系統(tǒng)的定制化功能包，實現(xiàn)軟件定義控制。得益于IntewellHypervisor的多系統(tǒng)融合能力，控制系統(tǒng)可嵌入行業(yè)AI算法庫，使用大模型輔助生成邏輯和運動控制。28菲尼克斯電氣vPLCnext：基于ACRN負載整合的電力行業(yè)AI環(huán)保解決方案為解決上述挑戰(zhàn)，菲尼克斯電氣基于英特爾?x86架構，并通過為解決上述挑戰(zhàn)，菲尼克斯電氣基于英特爾?x86架構，并通過ACRNHypervisor部署Linux和Windows雙系統(tǒng)，實現(xiàn)了vPLCnext虛擬化控制與AI融合平臺解打破了OT與IT的壁壘。圖：基于英特爾?架構的vPLCnext虛擬化控制與AI融合平臺解決方案?實時側：專為苛刻的工業(yè)控制場景打造。PLCnext實時核心獨占專用的CPU計算資源，確保對I/O信號處理、實時控制等任務的響應精確到毫秒級，其穩(wěn)定性和確定性與傳統(tǒng)高端PLC完全一致，保障燃燒優(yōu)化工藝的硬實時控制和?AI側：運行MicrosoftWindows系統(tǒng)，部署MLnext框架及Python、PyTorch/TensorFlow等工具，供AI工程師進行數(shù)據(jù)分析和模型訓練。?參數(shù)優(yōu)化：在Windows側，基于工藝理論，采用模型預測模式，能夠?qū)崿F(xiàn)燃煤火電機組燃燒優(yōu)化的尋優(yōu)自動控制，有效降低煤電調(diào)峰機組的物料與能源消耗。vPLCnext實時讀取生產(chǎn)數(shù)據(jù)（如煙氣流量、SO?/NOx濃度、pH值AI模型動態(tài)計算出石灰石漿液投加量、氨噴射量等的最佳設定值，通過共享行業(yè)環(huán)保要求日益嚴格。燃煤電廠的燃燒優(yōu)化是通過調(diào)整燃料與風量的配比、爐膛溫度等關鍵參數(shù)，使煤粉在爐內(nèi)實現(xiàn)充分、穩(wěn)定燃燒。其核心目標是在保證安全運行的前提下，最大限度地提高鍋爐效率，并有效降低氮氧化物等污染物的生成與排放。其工藝流程復雜，涉及大量風機、泵、攪拌器等設備，是一個多變量、強耦合、大滯后的復雜控制?控制優(yōu)化挑戰(zhàn)：難以應對煤質(zhì)變化、機組負荷波動等復雜工況，無法實現(xiàn)最佳經(jīng)濟運行點(Econ-Optimal)，導致石灰石漿液、氨水等物料?系統(tǒng)融合挑戰(zhàn)：OT層（PLC控制）與IT層（AI算法服務部署與實時控制形成閉環(huán)周期長，數(shù)據(jù)價值難以轉(zhuǎn)化為2929?預測性維護：利用MLnext構建時序預測模型（如LSTM），分析漿液循環(huán)泵的振動、溫度、電流等多維時序數(shù)據(jù)，提前預測軸承磨損、葉輪腐蝕等故障，在Windows界面生成預警。圖：基于vPLCnext和MLnext的預測性維護AI應用框架本方案充分發(fā)揮了英特爾?x86架構和ACRNHypervisor的天然優(yōu)勢，以及vPLCnext開放式虛擬控制平臺的特性，為電周期）的同時，可并行完成多個AI模型的實時推理任務，CPU負載仍保持充裕，單臺設備即可替代?安全隔離，穩(wěn)定可靠：ACRNHypervisor是英特爾開源的Type1型操作系統(tǒng)管理程序，專為嵌入式/IoT設計，具備輕量級、高實時性（周期抖動<50μs1）、高安全隔離性特點。它確保了Windows側AI應用的開發(fā)、調(diào)試甚至崩潰絕不會干?降本增效，快速響應：硬件成本顯著降低，機房空間和能耗同步減少。AI工程師可在熟悉的Windows環(huán)境下利用豐富的工具鏈（Python，PyTorch，Tens?ow等）進行開發(fā)，同時MLnext框架極大降低了AI應用開發(fā)門檻，讓自動化工程師基于英特爾?架構的vPLCnext方案成功地將實時控制、虛擬化和人工智能融合在一個堅固的工業(yè)平臺上，為電力行業(yè)燃燒數(shù)據(jù)援引自菲尼克斯電氣的內(nèi)部測試結果。英特爾并不控制或?qū)徲嫷谌?0人-機-AI協(xié)同工業(yè)控制代碼自動生成系統(tǒng)隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化技術的快速發(fā)展，控制系統(tǒng)的復雜度呈現(xiàn)指數(shù)級增長態(tài)勢。當前主流控制系統(tǒng)往往包含多達1000多個函數(shù)，涵蓋了從基礎邏輯控制到高級算法優(yōu)化的各個層面。這種復雜度的急劇增加給控制工程師帶來了前所未有的挑戰(zhàn)：工程師不僅需要快速掌握龐大的函數(shù)庫體系，還要在有限的時間內(nèi)編寫出高效、可靠的控制程序。傳傳統(tǒng)的無代碼開發(fā)方式雖然在一定程度上降低了編程門檻，但其本質(zhì)上依賴于預設的功能模塊和模板，存在明顯的局限性。在面對復雜的工程應用場景時，預設模塊往往無法覆蓋所有需求，特別是在處理復雜控制器邏輯和不斷更新迭GenAI在工業(yè)應用的機遇與挑戰(zhàn)通用GenAI技術的突破為自動控制代碼生成提供了全新的解決思路。GenAI在消費級應用中已經(jīng)展現(xiàn)出強大的代碼生成和問題解決能力，為工業(yè)控制領域的應用創(chuàng)新奠定了技術基礎。這種基于自然語言理解和代碼生成的新模式，有然而，將GenAI技術應用于專業(yè)的工業(yè)控制領域仍面臨嚴峻挑戰(zhàn)：?安全性與可信度問題：工業(yè)控制系統(tǒng)直接關系到生產(chǎn)安全和設備穩(wěn)定運行，對代碼的安全性和可靠性要求極高。AI生成的代碼是否能夠滿足工業(yè)級的安全標準，如何確保生成代碼的邏輯正確性和運行穩(wěn)定性，成為技術應用的?專業(yè)領域適應性：工業(yè)控制涉及大量專業(yè)知識、行業(yè)標準和安全規(guī)范，通用AI模型在理解和應用這些專業(yè)知識方這些挑戰(zhàn)促使業(yè)界尋求既能發(fā)揮AI技術優(yōu)勢，又能滿足工業(yè)控制簡探國際與諾達佳聯(lián)合推出的MCCoder是一款專為工業(yè)控制領域設計的本地化AI輔助代碼生成解決方案。該方案基于英特爾?架構和IntervalZeroRTX，將先進的生成式AI技術與工業(yè)控制系統(tǒng)深度融合，為控制工程師提供了一個安全、高?本地化工業(yè)級大模型：MCCoder采用專門針對工業(yè)控制領域優(yōu)化的中小模型(SLMs)，結合豐富的自動化代碼生成示例與訓練數(shù)據(jù)，能夠通過用戶的自然語言指令實現(xiàn)高效的控制代碼自動生成。系統(tǒng)完成了代碼生成-驗證-解讀的完整閉環(huán)流?RTX負載整合技術：基于英特爾酷睿Ultra系列處理器和RTX負載整合方案，MCCoder實現(xiàn)了運動控制和AI推理在同一處理器上的協(xié)同運行。通過先進的負載隔離技術，系統(tǒng)確保了運動控制任務的實時性和確定性，同時為AI代碼生成提3131圖：ASC-AI增強型軟件控制系統(tǒng)架構?自然語言交互：工程師可直接使用自然語言描述控制需求。MCCoder能夠深度理解用戶意圖，通過檢索高質(zhì)量代碼庫，?智能驗證機制：依托ASC實時虛擬引擎與數(shù)字孿生技術，MCCoder構建了全面的安全驗證機制。該機制不僅包含AI自身的代碼糾錯與檢查功能，還能在虛擬引擎中進行自動化測試，通過數(shù)字孿生進行可視化驗證，并對執(zhí)行結果與軌跡數(shù)據(jù)進行分析。這種人-機-AI協(xié)同的多重驗證能確保AI生成代碼的安全與可信，有效規(guī)避對設備和人員的潛在風險。?智能代碼與文檔解讀：為確保代碼的可用性與可信度，系統(tǒng)還能為代碼及其背后的控制邏輯，生成圖文并茂的多模態(tài)解讀。這種方式還原了專業(yè)文檔的上下文邏輯，能有效幫助開發(fā)者深入理解和掌握代碼，為后續(xù)的交互與改進提供清?個性化定制能力：用戶可以將自身的代碼模板與功能函數(shù)接入系統(tǒng)，使MCCoder具備更強的智能性、更高的生成質(zhì)量32圖：MCCoder：人-機-AI協(xié)同的工業(yè)控制代碼自動生成系統(tǒng)3333?數(shù)據(jù)安全保障：?數(shù)據(jù)安全保障：基于本地化部署的中小模型架構，系統(tǒng)在隱私保護方面具備獨特優(yōu)勢，確保企業(yè)核心代碼和工藝數(shù)據(jù)的?負載整合優(yōu)化：RTX負載整合技術實現(xiàn)了運動控制和AI推理的高效協(xié)同，確保了優(yōu)秀的隔離性、穩(wěn)定性和AI性能表現(xiàn)。Ultra系列處理器的強大計算能力，為復雜的AI推理和實時控?編程效率顯著提升：與傳統(tǒng)人工編程相比，MCCoder可實現(xiàn)3倍以上的編程效率提升2，大幅縮短項目開發(fā)周期，提高工技術支持時間縮短60%3，通過?復雜場景適應性強：在復雜編程場景中，MCCoder能夠顯著提升代碼質(zhì)量與交付效率，幫助工程師應對日益復雜的控簡探國際與諾達佳的MCCoder解決方案，為工業(yè)自動化領域提供了一個安全、高效、智能的代碼生成平臺，真正實現(xiàn)了AI技術與工業(yè)控制的深度融合，為智能制造的發(fā)展提供了強數(shù)據(jù)援引自簡探國際和諾達佳的內(nèi)部測試結果。英特爾并不控制或?qū)徲嫷谌綌?shù)據(jù)。請您審查該內(nèi)容，咨詢其他來源，并確認提及數(shù)據(jù)是否準確。34在現(xiàn)代工廠的自動化體系中，為了確保實時系統(tǒng)中MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）及其他非實時系統(tǒng)通過連接中控系統(tǒng)的OPCServer進行數(shù)據(jù)采集，這種設計在保障PLC系在這一架構中，系統(tǒng)通過精心配置的采集點和規(guī)則進行數(shù)據(jù)采集，將獲取的實時數(shù)據(jù)存儲到專用的實時數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)清洗流程分為兩個關鍵環(huán)節(jié)：實時清洗主要用于SPC監(jiān)視和預警，確保生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制；事后清洗則專注?實時性瓶頸：智能化控制系統(tǒng)通過集控系統(tǒng)向PLC下達指令時，多層級的數(shù)據(jù)傳輸架構無法滿足工業(yè)控制對低延時的嚴格要求。在精密制造和高速生產(chǎn)線等對響應時間極為敏感的場景中，傳統(tǒng)架構的延遲問題成為制約智能化?可靠性挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)需要在多個系統(tǒng)間流轉(zhuǎn)，從數(shù)據(jù)采集、SPC分析到智能決策再到控制指令執(zhí)行，復雜的鏈路增?可擴展性限制：隨著傳感器數(shù)量激增、AI功能增加和邊緣智能需求增長，傳統(tǒng)集中式架構難以靈活擴展，系統(tǒng)集3535易碼智能基于英特爾平臺和Kithara實時工具套件，構建了一套完整的實時數(shù)據(jù)采集處理解決方案，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到AI?統(tǒng)一邊緣部署平臺：通過Kithara實時工具套件，易碼智能將原本分散在不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和處理功能統(tǒng)一部署在邊緣計算平臺上，徹底消除了傳統(tǒng)多層架構中數(shù)據(jù)在OPCServer、中控系統(tǒng)、MES等多個環(huán)節(jié)間傳輸造成的延遲瓶頸。模型通過分析設備狀態(tài)、工藝參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，快速生成優(yōu)化的控制策略并輸出精確的控制指令。這些指令通過SCADA系統(tǒng)直接對PLC執(zhí)行寫操作，實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的智能化反向控制，形成了從數(shù)據(jù)感知到智能決策再到精確執(zhí)行的完整?實時SPC質(zhì)量監(jiān)控體系：系統(tǒng)充分利用采集的高頻時序數(shù)據(jù)，構建了完整的SPC監(jiān)視與預警體系。通過對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實時統(tǒng)計分析，系統(tǒng)能夠：實時監(jiān)控關鍵工藝參數(shù)的統(tǒng)計特性和變化趨勢；基于控制圖和統(tǒng)計規(guī)則進行過程能力評整個架構實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、AI分析、質(zhì)量監(jiān)控和智能控制的無縫集成，如架構圖所示，形成了高效協(xié)同的邊緣智能制造設備層松散回溯管控平臺邊緣計算SPC功能管控平臺邊緣計算云端管理系統(tǒng)邊緣計算系統(tǒng)時序數(shù)據(jù)庫/云端管理系統(tǒng)邊緣計算系統(tǒng)時序數(shù)據(jù)庫/本地存儲邊緣采集實時監(jiān)視/預警時序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)PLC人工智能SCADA或人工智能SCADA或其他AI控制模型指標展示分析數(shù)據(jù)預處理、特征工程、模型訓練、APIAI控制模型指標展示分析烘絲機36?全方位實時處理能力：除了傳統(tǒng)的實時視覺和實時控制功能，Kithara實時工具套件還提供了卓越的實時存儲能力。通過掛載Kithara指定型號的專用硬盤，系統(tǒng)可以在實時核中獨立處理數(shù)據(jù)讀寫操作，實現(xiàn)高達2GB/s的讀寫速度，并支持RAID0配置，確保海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時存儲和高可靠性訪問。?豐富AI算法生態(tài)：為全面支持AI控制模型的部署，Kithara集成了完整的算法庫生態(tài)系統(tǒng)，包括：-機器學習支持：集成dlib開源機器學習庫，支持各種AI算法的邊緣部署-視覺處理能力：支持Halcon和OpenCV視覺算法庫，滿足工業(yè)視覺檢測和分析需求所有算法可通過Kithara專用接口在隔離核上運行，確保實時性能和系統(tǒng)穩(wěn)定?硬件實時保障：英特爾平臺提供工控設備所需的專業(yè)硬件實時能力，確保系統(tǒng)滿足工業(yè)控制的嚴格實時性要求，為關鍵?強勁計算性能：高性能CPU為復雜的數(shù)據(jù)處理、SPC分析和實時控制提供充足的計算資源，確保多任務并行處理的流-GPU加速：為復雜的AI模型推理和圖像處理提供并行計算加速-NPU專用處理：最新英特爾?酷睿?Ultra平臺的NPU為神經(jīng)網(wǎng)絡推理提供專門優(yōu)化的算力支撐用戶可根據(jù)具體AI模型的特點和性能需求，靈活選擇最適合的計算資源在英特爾?酷睿?Ultra165H平臺上對Kithara實時工具套件的實時任務抖動性能進行了24小時連續(xù)測試，結果如下：最大抖動(us)英特爾?酷睿?Ultra165H15.3注：實時任務測試過程中，Windows持續(xù)運行加壓負載程序Burn-InTest，包括CPU測試，內(nèi)存測試，磁盤測試，2D和3D圖形負載測試。易碼智能的實時數(shù)據(jù)采集處理解決方案應用范圍廣泛，除了工廠環(huán)境外，還適用于各種需要在邊緣端同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理的工業(yè)場景。例如汽車測試流程中的HIL(Hardware-in-the-Loop)系統(tǒng)，是用于汽車電子控制單元(ECU)測試的一種方法。它通過在實時環(huán)境中模擬實際的物理系統(tǒng)，對ECU進行全面的功能、性能和故障測試，從而提高測試效率和可靠性，并降低開發(fā)成本。HIL系統(tǒng)需要具備實時高速數(shù)據(jù)采集能力，實時數(shù)據(jù)存儲以及仿真模型的運算執(zhí)行能力。采用Kithara實時工具套件配合英特爾平臺可以完全滿足HIL系統(tǒng)所需的3737關維技術U2：基于ACRN的液壓機械加工專機在傳統(tǒng)的液壓機械領域，液壓系統(tǒng)作為關鍵的動力與控制核心，長期依賴于分散式的控制架構：工控機、運動控制卡、專用液壓控制器、視覺系統(tǒng)及機器人等獨立組件通過復雜的接口與協(xié)議進行耦合。這種模式不僅帶來了高更在柔性生產(chǎn)、精準控制和系統(tǒng)子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)孤立，液壓系統(tǒng)狀困局的關鍵路徑。通過將液壓控設備間通信延遲，提升液壓伺?數(shù)據(jù)統(tǒng)一與智能賦能：打通液壓系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，結合算法實現(xiàn)工藝自優(yōu)化、故障自診斷與能件定義工藝邏輯，一鍵切換生產(chǎn)配方，大幅縮短產(chǎn)線重構與ECATECAT模擬&脈沖RS232/RS485供電供電24VVirtualizationTechnologyforDirectedI/O(VT-d)、英特爾?VirtualizationTechnologyforx86(VT-x)等虛擬化技術實現(xiàn)硬件虛擬化。LinuxLinux?DC周期：1毫秒4。?調(diào)度抖動低于30微秒5。Windows?人機界面、數(shù)據(jù)處理、行業(yè)工藝庫(C++,C#)數(shù)據(jù)援引自關維技術內(nèi)部測試結果。英特爾并不控制或?qū)徲嫷谌綌?shù)據(jù)。請您審查該內(nèi)容，咨詢其他來源，并確認提及38在工業(yè)自動化邁向智能化與柔性化的今天，傳統(tǒng)分散式控制架構的局限性日益凸顯—多設備集成復雜、實時性難以保障、空間占用大、成本高企，接線復雜，整機穩(wěn)定性差。針對這一痛點，U2邊緣計算推出創(chuàng)新的UMIF混合系列運動“PC”一該產(chǎn)品搭載高性能英特爾?四核處理器。創(chuàng)新性地采用非對稱計算架構：三個內(nèi)核專用于Windows系統(tǒng)，流暢運行人機界面(HMI)、視覺處理及上層應用；另一個內(nèi)核則獨立運行Linux實時系統(tǒng)，獨享計算資源，確保運動控制任務不受Windows非實時環(huán)境的干擾，實現(xiàn)微秒級的高確定性響應。?高度集成化：將運動控制器與工控機無縫融合于無風扇緊湊機身中，大幅減少控制柜內(nèi)設備數(shù)量與接線復雜?共享內(nèi)存交互：運動數(shù)據(jù)與業(yè)務數(shù)據(jù)在內(nèi)部通過共享內(nèi)存實現(xiàn)高速交換，徹底擺脫傳統(tǒng)外部通信的延遲與瓶?高端運動性能：支持最