罗霖进一步分析，FPGA在同一机器手臂内，针对低、中、高阶内部系统皆能提供开发商一致的扩展性和灵活性；如开发商可选择在各个分散式控制的小型节点中都内建FPGA，也可选择在大型节点中置入效能更为强大的FPGA系统单晶片（SoC），以单一颗FPGA SoC就能完成机器手臂整体的多轴马达控制。 以马达控制的核心--电流环为例，若以低阶的DSP来做为马达控制核心，则系统平均约须200微秒（μs）来启动电流环运作；不过若是透过FPGA则仅须耗时约50微秒，可大幅降低马达反应时间及提高运作速度。罗霖强调，透过FPGA控制可将电流环的驱动反应时间缩短，加快系统运作速度，此将更有利于多轴马达的操作。
另一方面，目前工控领域各种标准及协定百家争鸣，且仍持续汰换升级，因此一般的特定应用积体电路（ASIC）及特定应用标准产品（ASSP）将难以提供系统商灵活的开发平台；反之，FPGA则能为系统开发商提供高弹性、高扩展性的开发环境。
值得注意的是，近来FPGA元件商积极发展的FPGA SoC产品，也在工控领域大有斩获。由于工业领域具有垂直封闭的特色，各种协定、软体支援常常互不相容，此时，单纯的硬体整合方案，如FPGA SoC，对于工业领域的系统开发商来说反而极具优势。因此，赛灵思也将其打造的All Programmable Zynq-7000 SoC视为进军工业智慧自动化领域的重要武器。
赛灵思日前更于2014年嵌入式电子与工业电脑应用展（Embedded World 2014）中，为其FPGA SoC下一代产品线--Zynq UltraScale MPSoC，发布新一代采用台积电16奈米鳍式场效电晶体（FinFET）制程的UltraScale多元处理（Multi-Processing, MP）架构。
据了解，赛灵思All Programmable MPSoC架构可为处理器提供32到64位元的扩充能力，并可支援虚拟化应用，结合软硬体引擎进行即时控制和图像/影像处理、波形与封包处理、新一代的一致性互联和记忆体、高阶电源管理，以及可提供多层防护、安全性和可靠度的加强技术。
罗霖补充，具备强大平行运算功能的FPGA，不只能应付多轴机器手臂的需求，亦能实现机器视觉系统高弹性的灵活配置。
另一方面，为了不让FPGA厂商通吃机器视觉应用大饼，DSP厂商亦正设法提高元件的设计弹性。
DSP结合PRU 机器视觉系统扩充性大增
由于工业控制环境须支援多种复杂的通讯协议，因此为了让机器视觉系统可弹性扩充，以支援不同类型的通讯介面，德州仪器（TI）研发出可编程即时元件（Programmable Real-time Unit, PRU）整合数位讯号处理器DSP的新方案，藉此建立完善的可编程环境，提高机器视觉系统的设计灵活性。
德州仪器半导体行销应用协理暨资深科技委员会委员郑曜庭表示，瞄准机器视觉运算商机，各类嵌入式处理器供应商正积极展开布局；而在各种嵌入式处理器中，又以内建DSP的SoC方案，最适合用来设计机器视觉系统。
郑曜庭进一步分析，以MCU为例，虽然安谋国际Cortex-M4架构已经内建浮点运算单元（FPU），不过Cortex-M4 MCU仍只能实现低阶影像讯号处理，如指纹辨识影像分析，因此并不适用于要求高精准度影像运算的工业控制领域；而以传统x86架构开发而成的工业电脑（Industrial PC, IPC）平台，虽然开发环境、生态系统、软硬体支援等都较为成熟，但x86 IPC对于机器视觉运算系统而言，功耗及成本负担始终是个疑虑。相较而言，DSP在性能及成本考量上都较为适宜，不论是单颗DSP，抑或是内嵌多核心DSP及中央处理器（CPU）的SoC方案，皆适于用来设计机器视觉的主、次系统。
除看重影像讯号分析及处理效能外，嵌入式处理器亦须尽可能支援各种工业用通讯介面。郑曜庭指出，智慧型嵌入式系统最主要的构成要件有「3C」，也就是运算（Computing）、连结（Connectivity）和云端（Cloud），三者缺一不可；而有监于工控领域须应付多种工规等级的复杂通讯协定，如EtherCAT、EtherNet/IP、CC-Link IE、MECHATROLINK、Modbus TCP、PROFINET或是PowerLink等，因此通讯连结的支援更是机器视觉系统的重要开发挑战。
为了避免因同时支援所有通讯周边，导致DSP元件尺寸过大、功耗及成本过高，DSP厂商通常会选择开发支援不同通讯介面的多种组合方案；不过，如此一来，机器视觉系统的开发弹性也就相应受限，许多系统开发商也因而转用设计弹性较高的FPGA方案。
有监于此，德州仪器便在DSP SoC中，加入PRU区块，用以补足处理器未能提供的通讯输入/输出（I/O）接脚。郑曜庭指出，PRU的高弹性有助于开发人员在终端产品中整合更多的通讯介面，更重要的是，整合PRU的DSP能提高系统开发商的设计弹性，让DSP在通讯介面的支援上得以媲美FPGA方案。
据了解，为了应付低阶到高阶的机器视觉系统设计，德州仪器在整合DSP的SoC产品线上亦多方布局，如在KeyStone系列中，其单一SoC上最多可整合八颗DSP以及二颗PRU，外加四个ARM架构的CPU，用以满足高阶机器视觉运算，并提供高扩展性的编程环境。
郑曜庭认为，目前在工业自动化产线上，除了应用较为成熟的机器手臂之外，影像的分析、运算与处理也渐渐成为工厂智慧自动化应用中不可或缺的要素，包括自动光学检测（Automatic Optical Inspection, AOI）、嵌入式机器视觉等系统皆深具应用潜力，尤其是机器视觉运算未来将可大幅简化生产线上的工作流程。
以印刷电路板（PCB）的表面黏着技术（Surface Mount Technology, SMT）为例，目前采用此技术的生产线，其运作方式大多系藉由机器手臂来取代透过人力进行通孔安装的传统方式；亦即，机器手臂可直接将电子零件黏贴在PCB表面，再经由自动光学检测系统扫描、分析、检测半成品，最后透过可编程逻辑控制器（PLC）设计的产线分流机制，拣选不合格之产品，藉由上述重重机制把关产线良率；不过，若在产线上加入机器视觉运算功能，将可大幅简化产线运作流程设计，让整条产线更加简单、智慧化。
值得注意的是，在智慧自动化应用中，运动控制、机器视觉的整合是未来重要的发展趋势，因此机器人需要功能更为全面的强大控制中枢，看准此应用前景，工业电脑大厂亦正挟其高效能的工控平台抢攻此波商机。
运动控制整合视觉运算成趋势 IPC大厂争抢机器人商机
凌华科技量测与自动化产品事业处I/O平台产品中心协理张晃华表示，虽然目前工业型机器人的样态仍以单纯的机器手臂为主，但在高阶精密的工业领域中，机器人将朝向全人形演进，并将同时整合多种感知与控制能力，如机器视觉与运动控制等，以执行更多样且多工的任务。因此，未来机器人制造商在其所设计的机器人上同时开发机器视觉系统与整合型机器手臂，将是未来主要的发展趋势。
不过，若要让机器人同时具备机器视觉与运动控制功能，光靠低阶的嵌入式处理器恐难满足此需求。张晃华进一步解释，单就机器视觉运算而言，内部的控制平台须具备高密度的平行运算能力，一般ARM架构嵌入式处理器的运算能力，要应付机器视觉运算系统就已相当吃紧，遑论尚须同时进行机器手臂运动控制，因此机器人开发商将倾向借重扩充弹性较大的工业电脑平台来达到此目标。
张晃华提到，x86架构的工业电脑、嵌入式无风扇电脑与可扩充式无风扇电脑，无论在稳定性及效能方面都深受工业领域的客户肯定，这些优势对于工作条件严苛的环境（高温、杂尘多等）来说尤其至关重要；而工业电脑亦可随着生产线需求，自由扩充各种运动控制、视觉运算控制卡（Control Card）。
看准工业型机器人应用前景，工业电脑大厂亦正争相竞逐此商机，如凌华推出的智慧型电脑应用平台（Application Ready Intelligent Platform, ARIP），以及研华的「MVP （Motion, Vision, Platform）」平台即是为此应运而生，期为智动化产线开发商，提供各种整合运动控制与机器视觉运算的应用。
