依托 AMD 自適應(yīng)計(jì)算技術(shù)，Xnext 開發(fā)出了一種名為 XSpectra 的革命性食品檢測(cè)技術(shù)。來(lái)自 AMD 的 Zynq 自適應(yīng) SoC 在開發(fā)機(jī)器的先進(jìn)傳感器方面發(fā)揮了重要作用，同時(shí)也用于實(shí)時(shí)處理傳感器數(shù)據(jù)和運(yùn)行固件模塊。

Xnext 的客戶包括食品公司，他們使用 XSpectra 來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量，幫助他們確保使用不含污染物的大宗原材料。除此以外，XSpectra 還可以用于檢測(cè)已經(jīng)包裝好的產(chǎn)品，在它們投放市場(chǎng)之前進(jìn)行最終檢查。

Xnext 已經(jīng)在意大利、法國(guó)和斯洛伐克安裝了設(shè)備，很快還會(huì)在北美安裝。它的客戶群是乳制品、意大利面、肉類和沙拉行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)。此外，Xnext 為歐洲市場(chǎng)的餅干生產(chǎn)公司也安裝了這類設(shè)備。

項(xiàng)目挑戰(zhàn)

Xnext S.p.A 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Bruno Garavelli 表示，新冠疫情凸顯出食品供應(yīng)中安全、質(zhì)量和衛(wèi)生的重要性，這對(duì)食品制造業(yè)產(chǎn)生了重大影響。消費(fèi)者的食品安全意識(shí)也因此而有所提高。

Garavelli 表示：“消費(fèi)者的關(guān)注門檻已經(jīng)提高，因此企業(yè)應(yīng)該更加注意其所生產(chǎn)的產(chǎn)品以及生產(chǎn)方式的安全性。Xnext 不僅可出色解決這些環(huán)境問題，而且還可以幫助客戶大幅改進(jìn)生產(chǎn)線質(zhì)量?！?/p>

Garavelli 表示：“自啟動(dòng) XSpectra 項(xiàng)目以來(lái)，就有了將基于 FPGA 的技術(shù)用于數(shù)據(jù)采集板的想法，因?yàn)槲覀冃枰谛】臻g內(nèi)聚集高性能計(jì)算能力。AMD 幫助我們通過(guò)嵌入式 Arm 處理器，以更高級(jí)的方式使用這項(xiàng)技術(shù)，這增加了聚集可編程邏輯門的計(jì)算能力?！?/p>

Garavelli 表示，涉及定制芯片的替代方案將在時(shí)間和成本方面帶來(lái)挑戰(zhàn)。

解決方案

Xnext 的 XSpectra 系統(tǒng)結(jié)合了光子學(xué)、核電子學(xué)和人工智能，可提供準(zhǔn)確的結(jié)果。在光子學(xué)領(lǐng)域，該工具使用了一種創(chuàng)新型半導(dǎo)體材料來(lái)識(shí)別 X 射線。在核電子學(xué)領(lǐng)域，該公司使用了經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的微電路，可以捕獲和讀取到達(dá)傳感器的每個(gè) X 射線光子。在人工智能（ AI ）領(lǐng)域，Xnext 是食品行業(yè)首家開發(fā)基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 AI 軟件的公司。這些組件允許 Xnext 在毫秒內(nèi)執(zhí)行多光譜分析，并比較污染物吸收的能量，從而確定它是否符合所需的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

XSpectra 不僅支持可分析多達(dá) 1,024 個(gè) X 射線能級(jí)的檢測(cè)器，而且還支持可適應(yīng)特定應(yīng)用的自學(xué)軟件。XSpectra 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基于大量合規(guī)和不合規(guī)產(chǎn)品進(jìn)行訓(xùn)練，以創(chuàng)建模型并與每個(gè)掃描項(xiàng)目進(jìn)行比較，從而最大限度提高其性能。該軟件可針對(duì)每個(gè)食品部門量身定制，并隨著機(jī)器在生產(chǎn)線上完成安裝進(jìn)行及時(shí)更新，以檢測(cè)新的產(chǎn)品/污染物組合。

XSpectra 系統(tǒng)內(nèi)部的創(chuàng)新組件支持 Xnext 幫助其數(shù)據(jù)科學(xué)團(tuán)隊(duì)獲取大量數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建基于深度學(xué)習(xí)的人工智能模型，然后將其安裝在機(jī)器上，使公司能夠立即從受污染的產(chǎn)品中識(shí)別出合規(guī)產(chǎn)品。

Garavelli 表示：“Xnext了解人工智能的無(wú)限潛力，并將其引入 X 射線檢測(cè)系統(tǒng)的食品檢測(cè)公司。”

Garavelli 表示，XSpectra 系統(tǒng)采用 AMD Zynq 自適應(yīng) SoC，可實(shí)時(shí)采集和管理板載數(shù)據(jù)。自適應(yīng) SoC 能夠處理來(lái)自檢測(cè)器的數(shù)據(jù)，并由軟件以平均 8 GBps 的速率進(jìn)行分析。

他表示：“在 AMD 技術(shù)的助力下，我們能夠快速?gòu)脑O(shè)計(jì)過(guò)渡到最終產(chǎn)品。在完成我們高級(jí)傳感器的開發(fā)，并將其集成到檢測(cè)系統(tǒng)的硬件方面，AMD 發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。”

Garavelli 補(bǔ)充道，該公司正在探索利用 AMD 技術(shù)進(jìn)行邊緣運(yùn)算推斷的全新可能性。

設(shè)計(jì)成效

Garavelli 表示：“Xnext 花了 10 多年的時(shí)間用于軟硬件的研發(fā)工作，才使我們達(dá)到今天的檢測(cè)水平?！?/p>

他表示：“AMD 技術(shù)助力我們創(chuàng)造出更高級(jí)的傳感器，并為各公司提供檢測(cè)系統(tǒng)，最大限度地提高所生產(chǎn)的食品的安全性水平以及質(zhì)量。通過(guò)采用 Zynq SoC，我們能夠利用基于 Arm 處理器的軟件可編程性和 FPGA 的硬件可編程性，實(shí)現(xiàn)了硬件加速，同時(shí)在單個(gè)器件上集成 CPU 和 DSP 功能。”

Garavelli 補(bǔ)充道，未來(lái)該公司希望將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到其他工業(yè)領(lǐng)域，其中包括幫助制藥公司檢測(cè)藥品，并幫助回收中心提高分類技術(shù)的準(zhǔn)確性。

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