Home>Berichten>Industriële IoT>Industriële computers met krachtige GPU’s

Industriële computers met krachtige GPU’s

By ·Categorieën: Industriële IoT·Published On: juli 7th, 2020·5,2 min read·

Industriële computers met krachtige GPU’s worden steeds noodzakelijker. Rekenintensieve taken zoals Machine Vision, AI en geavanceerde automatisering duwen CPU’s voorbij hun beperkingen. Al snel moet je kijken naar dedicated-graphics-hardware. Maar topprestaties in een fanless, solid-state systeemontwerp zijn moeilijk te realiseren. Er moet een balans worden gevonden tussen koelcapaciteit, stroomverbruik, kosten en systeembetrouwbaarheid.

Deze evolutie van industriële computers wordt aangedreven door commerciële toepassingen waarvoor hoogwaardige reken- en grafische prestaties nodig zijn. Medische beeldvorming vereist bijvoorbeeld extreme visuele betrouwbaarheid met minimale latency. CAD- en CNC-werkstations op de werkvloer moeten responsieve ontwerpervaringen bieden in veeleisende omgevingen. Hoogwaardige industriële computers met krachtige GPU’s maken nieuwe dingen mogelijk: van videomuren met meerdere schermen tot real-time Machine Vision die fabricagefouten detecteert. Implementaties waarbij de nadruk in het verleden vooral lag op betrouwbaarheid, consistentie en beschikbaarheid van vervangende onderdelen, vereisen tegenwoordig ook geavanceerde grafische verwerking.

Het koelprobleem oplossen van industriële computers met krachtige GPU’s

Een typische, hoogwaardige consumenten-pc beschikt over meerdere ventilatoren en heat sinks. Hun krachtige GPU’s kunnen 200 watt of meer thermisch ontwerpvermogen (TDP) genereren. Zo’n benadering is problematisch bij industriële computers. Deze maken voor maximale efficiëntie en betrouwbaarheid gebruik van een solid-state ontwerp. Maar je ziet steeds vaker industriële computers met krachtige GPU’s, die de kloof overbruggen. Een snelle blik op onze eigen lijn van producten laat enkele verschillende manieren zien waarop het probleem van GPU-koeling kan worden opgelost.

De HX600 is een onopvallende, krachtige industriële computer met grafische kaartopties. De solid-state betrouwbaarheid van het hoofdsysteem wordt behouden door wat we een fanless hybride toepassing noemen. Het HX600-uitbreidingsslot is geschikt voor door een ventilator gekoelde kaarten en GPU’s, maar het moederbord blijft in een aparte, passief gekoelde kamer.

Karbon 700 Fanless Hybrid

Wat nou als de locatie waar de computer moet worden geïnstalleerd zich in een omgeving bevindt die een robuustere toepassing vereist? OnLogic’s Karbon 700 is een voorbeeld van een robuuste industriële computer met hetzelfde fanless hybride ontwerp. In de K700 wordt alleen de GPU door een ventilator gekoeld. Dit beschermt de rest van de computer tegen stof of vuil dat door de ventilator kan worden binnengebracht.

 

Neousys Nuvo-5095GCHet Nuvo-5095GC-systeem van Neousys biedt een modulair gebaseerd ontwerp. Hiermee kan er aan een fanless IPC een aparte grafische-kaartmodule worden toegevoegd, compleet met ventilator en heatsink. Op die manier kunnen krachtige GPU’s worden ingezet voor specifieke rekentaken, zoals beeldanalyse en -weergave. Door deze modulaire aanpak kan de GPU-cassette eenvoudig worden verwisseld voor service of upgrades zonder dat het hele systeem hoeft te worden vervangen.

 

Andere toepassingen

Een andere toepassing maakt gebruik van verschillende beschikbare halfhoge LP grafische kaarten met laag vermogen. Deze kunnen rechtstreeks in een standaard PCI-e-uitbreidingsslot worden gestoken. Dit houdt de kosten laag, het formaat klein en de koeling efficiënt. Halfhoge grafische kaarten (soms minikaarten genoemd) zijn handig voor grafische subsystemen met een TDP van minder dan 75. De Cincoze DS-1100 is een voorbeeld van een systeem dat gebruik maakt van dit type toepassing.

Op maat gemaakte moederbordontwerpen kunnen ook helpen. Daarbij worden GPU’s strategisch gepositioneerd voor maximale koeling en elektrische efficiëntie. Het kleine oppervlak van compacte IPC-behuizingen vormt echter een uitdaging. Ook moet de temperatuur van de behuizing laag genoeg blijven om te voorkomen dat gebruikers bij aanraking brandwonden oplopen. Uiteindelijk is deze toepassing afhankelijk van de voortdurende vooruitgang van de grafische verwerkingstechnologie, die hogere rekenprestaties belooft zonder een hogere thermische output.

Logic Supply MC850 GPU Computer

De MC850-50 van OnLogic

Natuurlijk zijn niet alle industriële pc’s fanless. In toepassingen waar omgevingsproblemen niet zo vaak voorkomen en actieve koeling een optie is, kunnen gebruikers ervoor kiezen om dedicated grafische toepassingen te integreren in een behuizing met ventilator. In het verleden waren systemen die gebruikmaken van standaard GPU-integratiemethoden omvangrijk en moeilijk te integreren in een situatie met beperkte ruimte. Ons MC850-50-systeem is ontworpen voor geavanceerde verwerking met kleine afmetingen. Handig voor controlekamers, edge computing en industriële automatisering, wanneer deze niet onderhevig zijn aan ongunstige omgevingsomstandigheden.

Bekijk hier alle industriële computers met GPU-opties die OnLogic biedt.

De levenscyclus leven

Er zijn verschillende beschikbare toepassingen die krachtige GPU’s combineren met energieverslindende CPU’s. Er zijn echter maar weinig leveranciers van grafische hardware die betrouwbare beschikbaarheid van onderdelen bieden plus een gegarandeerde levensduur van vijf jaar bij de fabricage van componenten. Dit is doorgaans de minimumdrempel voor industriële pc-implementaties. Het resultaat: veel andere beschikbare grafisch krachtige IPC’s zijn vaak lastig te onderhouden. Dit vanwege een gebrek aan reserveonderdelen en/of gelijkwaardige configuraties.

Er zijn enkele uitzonderingen op het levenscyclusdilemma. AMD biedt momenteel versies van zijn embedded Radeon grafische controller met een productielevenscyclus van vijf jaar. In het bijzonder voor hun AMD Radeon G- en E-serie kaarten. De AMD ER91FL PCI-e grafische kaart met Radeon E6460 GPU is daar een voorbeeld van. Maar met de specifieke eisen van veel industriële computer-, automatiserings- en IoT-toepassingen, is het bijna onmogelijk om de combinatie van grafische kaart en systeem te vinden die voor elke situatie werkt.

OnLogic doet het niet alleen

OnLogic werkt samen met toonaangevende leveranciers om langere levenscycli te promoten en de beschikbaarheid van componenten te verzekeren. In de tussentijd werken we samen met klanten om de voorraden van componenten proactief te beheren en om plannen te maken rondom het einde van de levensduur van producten. We helpen bijvoorbeeld bij de overgang van bestaande configuraties naar nieuwe onderdelen. Ook leveren we tests en andere diensten om een ​​soepele overgang en het aanhoudende succes te garanderen van lopende projecten die speciale grafische verwerking vereisen.

De rol van IPC’s evolueert en de uitdaging van het beheer van IPC-implementaties verandert mee. Het is belangrijk dat systemen zowel aan je prestatie- als betrouwbaarheidsdoelstellingen voldoen. Daartoe moet je de tijd nemen om al je opties af te wegen en op de hoogte blijven van de uitdagingen waarmee elk krachtig, grafisch intensief IPC-project wordt geconfronteerd.

NB: Deze blog post is geplaatst op 7 september 2017 en aangepast op 7 juli 2020. 

Meer weten over de Nuvo-5095GC

Een rugged GPU platform voor industriële-, automation- en IoT-applicaties

Configureer nu

CL100 Fanless Mini PC

Ontvang de laatste Tech Updates

Abonneer je op onze nieuwsbrief en ontvang updates van OnLogic. Hoor als eerste OnLogic nieuws en inzichten van onze experts. Meld je aan op de inschrijfpagina.

Inschrijven

Delen

About the Author: JP Ishaq

JP joined the Logic Supply team in 2010 as a Product Manager. Aside from a lifelong love of technology, he enjoys movies, writing, and having a first name with no vowels.
Volg OnLogic op LinkedIn

DELEN

Heb je een project? Neem contact op

Meer artikelen