製品概要

3.1. 製品の特長

3.1.1. Armadilloとは

「Armadillo(アルマジロ)」は、Armコアプロセッサ搭載・Linux対応の組み込みプラットフォームのブランドです。 Armadilloブランド製品には以下の特長があります。

Armプロセッサ搭載・省電力設計
Armコアプロセッサを搭載しています。1～数ワット程度で動作する省電力設計で、発熱が少なくファンを必要としません。
小型・手のひらサイズ
CPUボードは名刺サイズ程度の手のひらサイズが主流です。名刺の1/3程度の小さなCPUモジュールや無線LANモジュール等、超小型のモジュールもラインアップしています。
標準OSとしてLinuxをプリインストール
標準OSにLinuxを採用しており、豊富なソフトウェア資産と実績のある安定性を提供します。ソースコードをオープンソースとして公開しています。
開発環境
Armadilloの開発環境として、「Atmark Techno Development Environment ATDE)」を無償で提供しています。 ATDEは、VMwareなど仮想マシン向けのデータイメージです。このイメージには、Linuxデスクトップ環境をベースにGNUクロス開発ツールやその他の必要なツールが事前にインストールされています。 ATDEを使うことで、開発用PCの用意やツールのインストールなどといった開発環境を整える手間を軽減することができます。

3.1.2. Armadillo-X2とは

Armadillo-X2は、GUIを必要とする機器や映像出力機器などに最適な小型・高性能CPUボードです。 Armadillo-X2には以下の特長があります。

図3.1 Armadillo-X2とは

GUI開発環境「Flutter」に標準対応
Googleが提供するオープンソースのGUI開発環境「Flutter」に標準対応。このモバイルアプリフレームワークを活用することで、容易にGUIアプリケーションを開発できます。

図3.2 Flutterを用いたGUIアプリケーション開発例

エッジAI処理を省電力で実現
内蔵するNPUにより高効率な演算を省電力で実現することができるため、顔認識や人物検知、製造・建築業におけるAIソリューションなど、様々な現場で採用いただけます。

図3.3 エッジAI処理、機械学習の例

NXP製i.MX 8M Plus搭載・動画を高速処理
Arm Cortex-A53(1.6GHz)4コアのSoC「i.MX 8M Plus」(NXP Semiconductors 製)を搭載しています。フルHDサイズ(1080p)のH.264エンコード/デコード機能も用意されており、動画を記録しながらのAI処理も可能です。
ファンレス・小型設計
高負荷のかかるエッジAI処理でも、動作温度範囲内であれば処理能力が低下しない稼働を期待できます。これまで設置が難しかった環境でも採用いただけるファンレス・小型設計で、産業用PCよりも安価に導入することができます。
オプションで専用アルミケースを選択可能
オプションで専用のアルミケースが用意されています。熱源であるSoCをメインボードの裏面にレイアウトし、ヒートシンクなどを使わずアルミ製のケースに直接放熱することで、ボード単体で使用するよりも更に安定した稼働を見込めます。

図3.4 SoCの発熱をアルミケースに直接放熱

ADLINK製タッチモニタ「OM Series」に対応
オープンフレーム産業用タッチモニタ「OM Series」は、 Armadillo-X2で動作確認済みのデバイスです。 10.1/15.6/21.5インチからモデルを選択できます。
Armadillo Base OS搭載
「Armadillo Base OS」を搭載しています。ユーザー自身がゲートウェイの機能を自由に設計・開発して書き込むことで、多様な製品を作ることができます。
セキュアエレメント搭載
NXP Semiconductors 製のセキュアエレメント「SE050」を標準搭載しています。これを使用することで、ハードウェアRoot of Trustによる高いセキュリティを実現できます。

3.1.3. Armadillo Base OSとは

Armadillo Base OSは、アットマークテクノが提供する専用ディストリビューションです。 Linux5.10をベースに、コンテナ管理機能、ソフトウェアアップデート機能、ネットワークマネージャーなどに対応。機能を限定したコンパクトなOSで、安全性の高い運用を実現します。

図3.5 Armadillo Base OSとは

OSのコンパクト化
OS基盤の機能を最小限にしたことで、セキュリティリスクを低減しています。アットマークテクノが継続的にアップデートを提供するため、高セキュリティなIoT機器として長期間に渡り運用することができます。
コンテナによるアプリケーション運用
アプリケーションを「コンテナ」単位でOSから分離して管理できるため、コンテナごとのアップデートが可能です。サンドボックス化されることにより、悪意あるソフトウェアからの攻撃に対する機器全体の保護に有効性を発揮します。

図3.6 コンテナによるアプリケーションの運用

アップデート機能を標準搭載
ネットワークやUSBメモリ、microSDカードによるアップデート機能を標準搭載しています。正しく署名されたソフトウェアのみアップデートできる仕組みや、差分アップデート機能も用意されています。 OS・ブートローダー・コンテナ部分は、安全性を担保するため二面化し、リカバリー機能を備えています。万が一アップデートに失敗した場合でも、作業前の状態にロールバックすることができます。

図3.7 ロールバックの仕組み

堅牢性の向上
安定性の高いファイルシステムで、ストレージへの書込みを減らして消耗を抑制するなど、高い堅牢性を有します。運用ログの記録機能も標準搭載しています。
セキュリティ機能の向上
コンテナにアクセス権限を設けて管理することができます。デバイス証明に利用できるセキュアエレメントを搭載するほか、セキュア環境「OP-TEE」を利用可能な状態で提供しています。

3.2. 製品ラインアップ

Armadillo-X2の製品ラインアップは次のとおりです。

表3.1 Armadillo-X2ラインアップ

名称	型番
Armadillo-X2 開発セット(メモリ2GB)	AX2210-U00D0
Armadillo-X2 量産ボード(メモリ2GB、ストレージ10GB)	AX2210-U00Z
Armadillo-X2 量産ボード(メモリ2GB、ストレージ10GB、ケース入り)	AX2210-C00Z

3.2.1. Armadillo-X2 開発セット

Armadillo-X2を使った開発がすぐに開始できるように、開発に必要なものを一式含んだ製品をラインアップしています。

図3.8 Armadillo-X2の外観

Armadillo-X2 開発セットのセット内容は以下のとおりです。ケースは付属しませんので、必要な場合は別途ご用意ください。

Armadillo-X2 (基板単体)
USB(Aオス-microB)ケーブル
ACアダプタ(12V/3.0A)
ジャンパソケット

3.2.2. Armadillo-X2 量産ボード

Armadillo-X2の量産用に、必要最小限の内容物に絞った製品をラインアップしています。

AX2210-UxxZが基板単体、AX2210-CxxZがケースに収められた製品となります。こちらには、ACアダプタ、ケーブル類は付属しておりませんので、適宜必要となるものをご用意ください。

3.3. 仕様

Armadillo-X2の主な仕様は次のとおりです。

表3.2 仕様

型番	AX2210-U00D0,AX2210-U00Z,AX2210-C00Z
CPU	NXP Semiconductors i.MX 8M Plus
CPU	Arm Cortex-A53 × 4 ・命令/データキャッシュ 32kByte/32kByte ・L2 キャッシュ 512kByte ・メディアプロセッシングエンジン(NEON)搭載・Thumb code(16bit 命令セット)サポート Arm Cortex-M7 × 1 ・命令/データキャッシュ 32kByte/32kByte ・TCM 256kByte
システムクロック	CPU コアクロック(Arm Cortex-A53): 1.6GHz CPU コアクロック(Arm Cortex-M7): 800MHz DDR クロック: 2GHz 源発振クロック: 32.768kHz、24MHz
NPU	2.3 TOPS
RAM	LPDDR4: 2GByte バス幅: 32bit
ROM	eMMC: 9.8GiB ^[a] HS400(最大転送速度: 400MB/s)
LAN(Ethernet)	1000BASE-T × 1 AUTO-MDIX対応
モバイル通信	非搭載
USB	USB 3.0 Host × 1 (Type-A)、USB 2.0 Host x 1 (Type-A)、USB 2.0 Host x 1 (ピンヘッダ)
SD	microSDスロット × 1 (UHS-I)
ビデオ	HDMI出力 × 1 (micro Type-D)
オーディオ	HDMI出力 × 1 (micro Type-D)
カメラ	MIPI CSI-2 (2レーン) × 1 ^[b]
拡張インターフェース^[b] ^[c]	USB 2.0 × 1、GPIO × 21、SPI × 2、UART × 2、 PDM MIC × 4、I2S × 1、CAN x 2、I2C × 3、PWM × 4
カレンダー時計	リアルタイムクロック ^[d]: 平均月差 8秒(周囲温度-20℃~70℃における参考値)
スイッチ	ユーザースイッチ × 1
LED	ユーザー LED × 1 電源 LED × 1 ^[b]
メンテナンスポート	USB micro-B シリアルコンソール
セキュアエレメント	NXP Semiconductors SE050
電源電圧	DC 12V±10%
消費電力(参考値)	2.2W(定常状態) ^[e]
動作温度範囲	-20～+70℃(結露なきこと)
外形サイズ(基板)	115×75mm(突起部を除く)
外形サイズ(ケース)	123×82×26mm(突起部を除く)
^[a]pSLCモードで動作します。 ^[b]ケース装着時はケース外部から利用できません。 ^[c]拡張インターフェース(CON11)の信号線において、i.MX 8M Plusのピンマルチプクレスの設定で、優先的に機能を割り当てた場合に拡張可能な最大数を記載しています。 ^[d]コイン電池によるバックアップが可能です。電池は付属していません。 ^[e]外部接続機器の消費分は含みません。

3.4. ブロック図

Armadillo-X2のブロック図を図3.9「ブロック図」に示します。

図3.9 ブロック図

3.5. ストレージデバイスのパーティション構成

Armadillo-X2のeMMCのパーティション構成を表3.3「eMMCメモリマップ」に示します。

表3.3 eMMCメモリマップ

パーティション	サイズ	ラベル	説明
1	300MiB	rootfs_0	A/B アップデートのA面パーティション(Linuxカーネルイメージ, Device Tree Blob, Alpine Linux rootfsを含む)
2	300MiB	rootfs_1	A/B アップデートのB面パーティション(Linuxカーネルイメージ, Device Tree Blob, Alpine Linux rootfsを含む)
3	50MiB	logs	ログ書き込み用パーティション
4	200MiB	firm	ファームウェア用パーティション
5	8.95GiB	app	アプリケーション用パーティション

Armadillo-X2のeMMCのブートパーティションの構成を表3.4「eMMC ブートパーティション構成」に示します。

表3.4 eMMC ブートパーティション構成

ディスクデバイス	サイズ	説明
`/dev/mmcblk2boot0`	31.5 MiB	A/B アップデートのA面
`/dev/mmcblk2boot1`	31.5 MiB	A/B アップデートのB面

Armadillo-X2のeMMCのGPP(General Purpose Partition)の構成を表3.5「eMMC GPP構成」に示します。

表3.5 eMMC GPP構成

ディスクデバイス	サイズ	説明
`/dev/mmcblk2gp0`	8 MiB	ライセンス情報等の為の予約領域
`/dev/mmcblk2gp1`	8 MiB	動作ログ領域
`/dev/mmcblk2gp2`	8 MiB	動作ログ予備領域^[a]
`/dev/mmcblk2gp3`	8 MiB	ユーザー領域
^[a]詳細は「ログ用パーティションについて」を参照ください。


第2章注意事項	PDF version	第4章 Armadilloの電源を入れる前に