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High Performance Computing im Edge mit dem Karbon 700

Von ·Kategorien: Verlässlichkeit·Published On: Juli 21st, 2020·5.7 min read·

Da sich die Peripherie immer weiter vom Datenzentrum weg bewegt, ist der Bedarf nach verlässlichem, robustem High Performance Computing im Edge enorm gestiegen. Insbesondere betrifft dies den Bereich der Video- und Bildverarbeitung. Ingenieur:innen und Projektmanager stehen oft vor schwierigen Entscheidungen. Vor allem, wenn sie an Lösungen arbeiten, welche sowohl erhebliche Leistung als auch extreme Beständigkeit erfordern. Schließlich versuchen sie, Kosten, Funktionen, Leistung und Verlässlichkeit in Einklang zu bringen.

 

Karbon 700 High-Performance Rugged Edge Computer
Der Karbon 700 ist ein High Performance Computer, der für die schwierigsten Berechnungsaufgaben entwickelt wurde.

 

Um diese Herausforderungen anzugehen, haben wir den High Performance Rugged Edge-Computer Karbon 700 entwickelt. Er bringt Leistung und Zuverlässigkeit in den Edge-Bereich und ist gleichzeitig flexibel und anpassungsfähig für eine Reihe von Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten.

Need For Speed im Edge

Mehr Verarbeitungsmöglichkeiten in den Randbereich zu verlagern bietet mehrere Vorteile. Es verbessert die Effizienz der Datenübertragung, indem es einen Großteil der Datenverarbeitung vor Ort ermöglicht. Dabei werden nur die kleineren Pakete der verarbeiteten Informationen an das Rechenzentrum oder die Cloud zurückgeschickt. Dies kann helfen, die Betriebskosten zu senken, indem die Abhängigkeit von umfangreichen Rechenzentren für Datenverarbeitung und -verwaltung minimiert wird. Gleichzeitig sinken die Kosten für die Datenübertragung in Mobilfunknetze.

 

Karbon 700 networked rugged edge computer
Durch die Integration von Serverfunktionalität und modularen I/O ist der Karbon 700 perfekt für vernetzte Datenverarbeitungsanwendungen.

 

Zusätzliche Rechenleistung im Edge ermöglicht auch High-Function-Anwendungen wie Machine Learning, Objekterkennung, Verhaltenserkennung und künstliche Intelligenz. Dies ist nur mit Systemen möglich, die über die nötigen Pferdestärken verfügen, um diese Anwendungen in Echtzeit mit deutlich reduzierter Latenz abzuwickeln. Die Latenz ist entscheidend für viele auf maschineller Bildverarbeitung basierende Automatisierungsanwendungen. Außerdem werden diese Projekte zunehmend in technikfeindlichen Umgebungen implementiert.

Leistung, High Performance Computing und Flexibilität im Gleichgewicht

Wir haben schon einmal über die Nuancen der Kühlung von lüfterlosen Computern gesprochen. So benötigen Hochleistungssysteme deutlich mehr Strom und erzeugen daher mehr Wärme als leichtgewichtigere Edge-Geräte wie unser Karbon 300 System. Wir haben uns beim Design des Karbon 700 von Grund auf stark auf unsere Expertise in der Wärmetechnik verlassen. So konnten wir das High Performance Computing mit minimaler CPU-Drosselung ohne Leistungseinbußen in den Edge-Bereich bringen. Zudem bewältigen Hexa-Core i7-Hochleistungsprozessoren eine unglaubliche Menge an Arbeit und Multitasking. Hingegen ermöglichen Xeon-CPUs mehr serverähnliche Funktionalität im Edge.

Karbon 700 high performance rugged computer with GPU
Der Karbon 700 nutzt einen Erweiterungsschacht zur Unterbringung leistungsstarker Grafikverarbeitungseinheiten.

 

Erweiterungen sorgen für Flexibilität

Der Karbon 700 kann auch leistungsstarke Grafikverarbeitungseinheiten (GPUs) für Gesichts- und Objekterkennung, Machine Vision und KI-Anwendungen aufnehmen. Zwar bieten GPUs zusätzliche Funktionalität. Jedoch benötigen sie auch mehr Strom und erzeugen viel Wärme. Daher bieten zweckmäßige VPU-Lösungen (Vision Processing Unit) hocheffektive Machine Vision- und Objekterkennungsfähigkeiten bei geringerem Stromverbrauch und geringerer thermischer Verkleidung. Daneben können sie für eine skalierbare Leistung mit der OpenVINO-Plattform von Intel kombiniert werden. Der Karbon 700 ist auch mit einer Reihe von Intel Movidius-VPUs konfigurierbar. Außerdem eröffnet Digital Input/Output (DIO) noch mehr Optionen zur Kommunikation und Anbindung an andere (Peripherie-)Geräte und Sensoren. Das erhöht die Systemflexibilität des Karbon 700 in Verbindung mit seiner Leistung zusätzlich. Während der Fertigung eines robusten High Performance Computers für schwierige Umgebungen mussten wir die Rechenleistung in mobilen und Fahrzeug-Anwendungen berücksichtigen. Durch CAN-Bus und Zündungserkennung mit Stoß- und Vibrationstoleranz ist der Karbon 700 komfortabel für die Straße, den Schienenverkehr sowie Luft und See.

Zu widerstandsfähig, um aufzugeben

Die gesamte Rechenleistung der Welt ist wertlos, wenn das System in seiner Betriebsumgebung nicht überleben kann. Daher haben wir den Karbon 700 so gebaut, dass er die Standards MIL-STD-810G, UNECE Reg. 10 E-Mark und EN50155 für rollendes Material erfüllt. So sichert er eine stabile und verlässliche Leistung für unternehmenskritische Anwendungen.

 

Ein solides mechanisches Design und gründliche Tests ermöglichen es dem Karbon 700, die Normen MIL-STD-810G, UNECE Reg. 10 E-Mark und EN50155 für eine verbesserte Betriebssicherheit zu erfüllen.

Der Bau und die Prüfung nach diesen Standards verleihen eine beeindruckende Stoß- und Vibrationstoleranz in Verbindung mit einem lüfterlosen Design, Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) und Interferenz auf medizinischem Niveau sowie Solid-State-Komponenten. So kann das System dort bestehen, wo die meisten Technologien versagen würden.

Robust im Edge

Abgesehen von der reinen Leistung und der robusten Verlässlichkeit sahen wir auch den Bedarf nach Flexibilität und Anpassung, um die Fähigkeiten des Karbon 700 im Edge-Bereich einzusetzen. Durch unseren Ansatz mit modularen Komponenten und einer anpassbaren Systemsteuerung kann der Karbon 700 für spezifische Einsatzfälle und Anwendungen konfiguriert werden. Gleichzeitig behält er die Robustheit bei, auf die unsere Partner angewiesen sind. Der Karbon 700 wurde auf unserer kundenspezifischen MCU-Plattform (Micro Control Unit) gebaut. Das Verhalten auf Systemebene kann auf sehr spezifische Anforderungen abgestimmt werden. So erhalten Sie ein Maß an Kontrolle, das in vielen Rugged-Edge-PCs für das High Performance Computing nicht zu finden ist.

Karbon 700 high-performance rugged edge computer with customizable micro control unit
Das Verhalten des Karbon 700 kann mit unserer Mikrosteuereinheit und der graphischen Benutzeroberfläche von Pykarbon feinjustiert werden.

Flexibel mit ModBay™

Während der Entwicklung unserer robusten Lösungen wurde deutlich, dass die Erweiterungsoptionen von der Stange zu kurz greifen. Dazu gehören die Stromversorgung, die verfügbaren digitalen Signale und die thermischen Fähigkeiten, die für Rugged-Edge-Bereitstellungen erforderlich sind. Um das zu beheben, haben wir ModBay™ entwickelt. Dabei handelt es sich um unsere firmeneigene Erweiterungstechnologie. So könnnen wir die Kontrolle über diese Faktoren übernehmen. Dadurch werden Hochgeschwindigkeitsverbindungen, eine stabile Stromversorgung und eine breite Auswahl an Unterstützung für zusätzliche Erweiterungskarten ermöglicht. Mit der ModBay kann der Karbon 700 mit zusätzlichem Gigabit-LAN, PoE-Unterstützung und dualer mPCIe-Erweiterung mit externer SIM-Unterstützung konfiguriert werden.

Mit dem Karbon 700 zum High Performance Computing im Edge

Auch wenn es bei Technologien im Edge-Bereich zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen gibt, sind wir stolz darauf, eigens für raue Umgebungen konzipierte Computersysteme zu entwickeln. Daneben verfügen sie über die Merkmale und Funktionalitäten, welche die Integration vereinfachen. Unser Ziel mit dem Karbon 700 war es, einen hochleistungsfähigen, robusten Edge-Computer zu entwickeln. Er sollte in hohem Maße an die zahllosen Umgebungen anpassbar sein, in denen unsere Partner arbeiten. Daher sind wir uns sicher: Sie werden beeindruckt sein, wie viel der Karbon 700 kann. Erfahren Sie mehr über den Karbon 700. Oder sprechen Sie mit unseren Systemexpert:nnen. Sie arbeiten gerne mit Ihnen zusammen und empfehlen eine Lösung, die für Ihre individuellen Projektanforderungen geeignet ist.

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About the Author: OnLogic

OnLogic ist ein globaler Hersteller von Industrie-Computern, der stark konfigurierbare, lösungsorientierte Computer entwirft, die für Verlässlichkeit im IoT-Edge konzipiert sind.
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