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Semiconductores y aceleradores para robots con diseño ‘made in Spain’

Acceleration Robotics y la Universidad de Harvard presentarán en Japón su última investigación con el fin de ayudar a diseñar y prototipar la siguiente generación de chips para los robots.

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La senda hacia los semiconductores para robots cuenta con dos nombres propios cuya misión pasa por “democratizar la aceleración del hardware en robótica”: Acceleration Robotics y Universidad de Harvard. La startup de robótica de semiconductores con sede en el País Vasco ha aunado esfuerzos con el profesor Vijay Janapa Reddi de la Universidad de Harvard e investigadores del Harvard Edge Computing Lab para presentar el próximo octubre en Japón su último avance. Un trabajo sobre la democratización del uso de la aceleración de hardware en robótica de manera escalable, independiente del proveedor y de la tecnología. Bajo el título RobotCore: Una arquitectura abierta para la aceleración de hardware en ROS 2, el paper describe y divulga una implementación de referencia de los pilares arquitectónicos y las convenciones de programación necesarias para introducir la aceleración de hardware en la robótica de manera sostenible, evitando el bloqueo de proveedores de semiconductores.

En breve, según apuntan ambas instituciones, la aceleración de hardware permitirá la creación de arquitecturas informáticas personalizadas denominadas aceleradores o núcleos de robots que explotarán el paralelismo de cálculo. Así, en lugar de basarse únicamente en la unidad central de procesamiento (CPU), con la aceleración de hardware a través de FPGA o GPU, los expertos en robótica pueden potenciar robots más rápidos, con tiempos de cálculo reducidos, menor consumo de energía y respuestas más deterministas. La idea central detrás de su investigación es facilitar el proceso de uso de esta tecnología que, según los investigadores, con las soluciones actuales requiere “experiencia en cada plataforma de hardware (aceleración) específica”.

 

Arquitectura abierta para la aceleración del hardware en ROS 2.

 

Aceleración de cómputo significativa

La investigación ha sido desarrollada bajo la batuta de Víctor Mayoral-Vilches, un experto en robótica y ex arquitecto de sistemas en Xilinx (ahora AMD) que dejó la empresa para crear su propia startup (Acceleration Robotics). Desde entonces su trabajo pone el acento en crear estos aceleradores de robots o bloques de construcción de semiconductores para robots que conjugan CPU, FPGA y GPU. Así, los aceleradores de robots resultantes ofrecen una aceleración de cómputo significativa en comparación con el rendimiento de la CPU moderna. “Los robots son máquinas deterministas”, asegura Mayoral-Vilches, “por lo que cumplir con los plazos de tiempo en sus cómputos es la característica más importante”.

“Sus comportamientos toman la forma de gráficos computacionales, con datos que fluyen entre nodos, a través de redes físicas (buses de comunicación), mientras se mapean a sensores y actuadores subyacentes. La opción popular para construir gráficos para robots en estos días es ROS. La mayoría de las empresas que construyen robots reales utilizan ROS o marcos de trabajo de software basados ??en eventos similares, pero lo hacen de una manera centrada en la CPU. Demostramos en nuestro trabajo cómo la aceleración de hardware combinando FPGA y GPU correctamente puede revolucionar la robótica, aumentando el determinismo y acelerando los tiempos de respuesta de los robots permitiendo nuevas aplicaciones”, concluye el fundador de Acceleration Robotics.



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