NVIDIA Jetson AGX Thor est la dernière génération de plateformes pour l’IA edge et la robotique avancée. Ces environnements exigent une communication déterministe, des cycles rapides et une synchronisation parfaite entre capteurs, contrôleurs et actionneurs.
En tant que partenaire officiel acontis, ISIT-Neperis aide les industriels à intégrer EtherCAT à l’aide de la pile EC-Master, réputée pour son efficacité, sa faible empreinte CPU et ses capacités temps réel. Cet article examine comment la pile EC-Master d’acontis atteint différents niveaux de performance EtherCAT temps réel sur le NVIDIA Jetson AGX Thor, à travers trois étapes d’optimisation croissantes dans un environnement Linux.
Contexte et environnement de test
Le Jetson AGX Thor est livré avec Linux via JetPack 7.0 et intègre déjà un noyau SMP PREEMPT — le socle nécessaire au temps réel. Pour évaluer les performances EtherCAT, acontis a connecté la plateforme à un ensemble de terminaux Beckhoff (DO, DI, AO, EK1100, EK1110) et a utilisé l’application de test EcMasterDemoDc, qui intègre les Distributed Clocks et des outils de mesure (l’option -dcmlog).
Dans ce contexte, deux paramètres sont les indicateurs clés de la qualité temps réel :
- Charge CPU — le temps dont EC-Master a besoin pour exécuter la pile EtherCAT ;
- Gigue (jitter) — la variation de timing d’un cycle à l’autre, décisive pour un contrôle de mouvement précis.
Étape 1 — EtherCAT avec un effort minimal
Ici, le Jetson utilise le noyau Linux d’origine livré avec JetPack, le pilote générique SOCK_RAW et aucun réglage CPU ou système.
Résultats : excellente charge CPU (~1 %), mais une gigue très élevée — ±330 µs, soit 33 % d’un cycle de 1 ms.
Verdict : la communication fonctionne, mais la variation de timing est trop importante pour une application de robotique exigeante. Ce niveau peut convenir à des cycles plus lents (≥5 ms) ou à des systèmes peu sensibles à la gigue.
Étape 2 — EtherCAT avec une haute efficacité
Optimisations ajoutées :
- installation d’un noyau RT complet pour le Jetson Thor ;
- CPU 3 dédié à la pile EtherCAT (
isolcpus) ; - tous les cœurs CPU réglés en mode performance (scaling governor) ;
- EC-Master épinglé à ce CPU via
-a 3.
Résultats : gigue réduite à ±125 µs ; charge CPU inchangée (~1 %).
Verdict : le système devient plus stable, mais reste insuffisant pour une synchronisation stricte par Distributed Clocks ou des cycles rapides (<1 ms).
Étape 3 — EtherCAT avec les plus hautes performances
Pour atteindre de vraies performances temps réel :
- désactiver le pilote Realtek Linux d’origine ;
- charger le pilote temps réel acontis (
atemsys+ pilote RTL) ; - l’utiliser via l’option
-rtl8169.
Résultats : gigue extrêmement faible (±6 µs), charge CPU de 1,38 % pour un cycle de 1 ms, et une stabilité parfaite (aucun pic dans les graphes Distributed Clocks).
Test en cycle rapide : à un cycle de 250 µs, le système reste stable, avec une charge CPU de seulement 5,4 % — excellent pour une telle fréquence.
Verdict : cette configuration atteint les cadences élevées — au-delà de 2,5 kHz, jusqu’à un cycle de 250 µs (4 kHz) — requises par les robots modernes (cinématiques complexes, cobots, AGV, manipulateurs rapides).
Résultats en un coup d’œil
| Étape | Configuration clé | Gigue | Charge CPU |
|---|---|---|---|
| 1 · Effort minimal | Noyau d’origine, pilote SOCK_RAW, aucun réglage | ±330 µs | ~1 % |
| 2 · Haute efficacité | Noyau RT, isolation CPU, performance governor | ±125 µs | ~1 % |
| 3 · Plus hautes performances | Pilote réseau temps réel acontis (atemsys) | ±6 µs | 1,38 % @ 1 ms / 5,4 % @ 250 µs |
Conclusion
Avec les solutions d’acontis et l’expertise d’ISIT-Neperis, le Jetson AGX Thor peut devenir un contrôleur EtherCAT hautes performances capable de répondre aux exigences strictes de la robotique temps réel :
- un démarrage rapide sans aucun réglage ;
- des performances améliorées grâce au noyau RT ;
- un temps réel industriel maximal grâce au pilote acontis.
Pour toute intégration EtherCAT, optimisation temps réel ou support sur NVIDIA Jetson, ISIT-Neperis est votre partenaire technique dédié. Nous fournissons également des piles de communication industrielles certifiables Safety-over-EtherCAT (FSoE) et autres qui s’appuient sur le même socle EtherCAT.
Parlez-en à notre équipe au sujet de votre projet EtherCAT sur Jetson.
Adapté de l’article ISIT « Intégration d’EtherCAT sur NVIDIA Jetson AGX Thor » (isit.fr), d’après l’article technique original d’acontis. Les chiffres de benchmark sont les mesures d’acontis.