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隨著 AI 和自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，邊緣端對(duì)高速且大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需求持續(xù)攀升，不僅需要就近處理設(shè)備生成的海量數(shù)據(jù)，還需執(zhí)行復(fù)雜的資料分析與機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)。為滿足這一需求，將 AI 模型與演算法部署于邊緣運(yùn)算工控機(jī)上成為關(guān)鍵。而具備CPU與GPU協(xié)作能力的GPU 工控機(jī)，從以往專注于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，憑借強(qiáng)大的影像處理與即時(shí)數(shù)據(jù)分析能力，逐漸被邊緣端廣泛采用，成為Edge AI時(shí)代的理想選擇。本篇文章將深入探討GPU 工控機(jī)的核心優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合實(shí)際案例，帶您更全面了解工業(yè)用GPU電腦未來的角色與潛力。
GPU工控機(jī)的優(yōu)勢(shì)
在工業(yè)應(yīng)用中，作為核心的工控機(jī)會(huì)根據(jù)應(yīng)用需求的不同，主要分為CPU電腦和GPU電腦。CPU 工控機(jī)依靠少量高性能核心與多任務(wù)處理能力，適合處理邏輯復(fù)雜且需要多任務(wù)并行的應(yīng)用。而 GPU 工控機(jī)則專為高速運(yùn)算而生，透過GPU 卡上的數(shù)千個(gè)小型處理核心，提供強(qiáng)大的平行運(yùn)算能力，能處理大量簡(jiǎn)單運(yùn)算，特別適用于矩陣運(yùn)算、影像處理等運(yùn)算密集型任務(wù)。而在機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練中，GPU工控機(jī)的優(yōu)勢(shì)是顯著縮短運(yùn)算時(shí)間，快速分析高解析度影像并實(shí)現(xiàn)即時(shí)數(shù)據(jù)處理與判斷。這些特性使其成為工業(yè)檢測(cè)、自動(dòng)化生產(chǎn)線瑕疵辨識(shí)，以及智慧城市安全監(jiān)控等應(yīng)用的高效與智慧化解決方案。
GPU工控機(jī)的核心特性
GPU加上CPU的協(xié)同運(yùn)算，這樣的組合使GPU工控機(jī)具備高性能的運(yùn)算能力，能夠加速?gòu)?fù)雜的運(yùn)算任務(wù)，并在大量數(shù)據(jù)處理時(shí)兼顧運(yùn)算效率與結(jié)果，大幅提升工作效率。而依據(jù)不同的應(yīng)用訴求，可搭配不同類型的GPU卡，包括針對(duì)狹窄空間嵌入式應(yīng)用的SoM GPU、擁有高度靈活性的MXM GPU以及提供強(qiáng)大運(yùn)算能力的PCIe GPU。
由于GPU的高運(yùn)算同時(shí)也會(huì)伴隨著高功耗與熱能輸出，GPU 工控機(jī)配備專業(yè)設(shè)計(jì)的散熱系統(tǒng)，確保在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下的穩(wěn)定性。即使在高負(fù)載情況下，特殊的散熱解決方案也能有效降低溫度，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
為應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)傳輸交換需求，GPU 工控機(jī)必須支持高速傳輸接口與IO，例如 PCIe插槽，以及LAN與USB等高速I/O，能顯著提升數(shù)據(jù)處理效率。
Cincoze 的 GPU 產(chǎn)品線布局
Cincoze Rugged Computing - GOLD 產(chǎn)品線鎖定蓬勃發(fā)展的 Edge AI 應(yīng)用市場(chǎng)，除了克服嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境挑戰(zhàn)外，各自針對(duì)應(yīng)用需求的復(fù)雜程度，提供不同面向的GPU運(yùn)算解決方案。
- 雙GPU全長(zhǎng)卡可擴(kuò)展型工控機(jī) (GP Series)
作為 Cincoze GPU Computing – GOLD 產(chǎn)品線的旗艦機(jī)種，新款GP-3100 系列于效能、功能及未來擴(kuò)展性上展現(xiàn)的實(shí)力，鎖定高階機(jī)器視覺與機(jī)器學(xué)習(xí)等重度運(yùn)算需求的應(yīng)用。在效能上可搭載第 14 代 Intel® Core 處理器（Raptor Lake-S Refresh）、支持兩張 250W 全長(zhǎng)高階 GPU 卡（長(zhǎng)度至 328mm）與 5600MHz DDR5 ECC 內(nèi)存，并提供高速 NVMe SSD，與 4 個(gè)前抽取式 2.5" HDD/SSD 的多元儲(chǔ)存選擇。高速傳輸則可仰賴原生的 I/O（2.5 GbE LAN 及 USB 3.2）或透過模塊進(jìn)行 I/O擴(kuò)展。具備三大專利設(shè)計(jì)的 GP-3100 系列，從散熱、穩(wěn)固性到升級(jí)彈性，完整解決客戶常見的痛點(diǎn)。專利的散熱設(shè)計(jì)是 CPU 與GPU 高速運(yùn)作時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)；可調(diào)式 3D GPU 卡固定架可在高震動(dòng)環(huán)境下確保GPU 卡的穩(wěn)固不松脫；僅需更換GPU卡擴(kuò)展盒，即可支持更多高階 GPU 卡或擴(kuò)展卡，讓未來效能升級(jí)更具彈性。GP-3100 系列的強(qiáng)固性則符合多項(xiàng)國(guó)際與行業(yè)認(rèn)證或標(biāo)準(zhǔn)（如車載 E-mark、軌道交通 EN50121-3-2、與軍規(guī)耐沖擊震動(dòng)測(cè)試MIL-STD-810H），是嚴(yán)苛環(huán)境下高性能運(yùn)算的優(yōu)選。
- 嵌入式MXM GPU工控機(jī) (GM Series)
僅 260 x 200 x 85 mm 的 GM 系列是專為空間受限的移動(dòng)型Edge AI應(yīng)用設(shè)計(jì)。新款的GM-1100系列搭載第 14 代 Intel® Core™ 處理器（Raptor Lake-S Refresh），可根據(jù)需求選擇 Hybrid 或 P-core Monolithic 架構(gòu)。支持 NVIDIA MXM Type A 和 Type B GPU卡，提供優(yōu)異的 GPU 運(yùn)算效能。為克服 CPU 和 GPU 同時(shí)運(yùn)作所產(chǎn)生的高溫挑戰(zhàn)，則透過特殊的散熱設(shè)計(jì)并結(jié)合外部風(fēng)扇來確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠。GM-1100 系列為移動(dòng)應(yīng)用需求提供完整的解決方案，除了豐富的 M.2 擴(kuò)展槽，可支持 5G 和 Wi-Fi 等無線模塊外，還具備 EN50121-3-2 軌道交通認(rèn)證及 E-mark 車載認(rèn)證等。多樣工業(yè)級(jí)的防護(hù)能力，并通過MIL-STD-810H 軍規(guī)耐沖擊振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，是 GM系列能能夠深獲客戶青睞的基礎(chǔ)。
- 嵌入式SoM GPU工控機(jī) (GJ Series)
Cincoze GPU Computing 產(chǎn)品線的全新力作 GJ 系列，作為 GOLD 產(chǎn)品線中小體積的機(jī)種，預(yù)計(jì)于2025 Q3 正式亮相。該系列支持 NVIDIA Jetson SoM GPU，結(jié)合高性能、低功耗與小巧機(jī)身三大特點(diǎn)，專為空間受限的 Edge AI 應(yīng)用量身打造。不僅具備靈活部署的彈性，更能穩(wěn)定執(zhí)行 AI 推理與數(shù)據(jù)處理，滿足多元工業(yè)需求。延續(xù)Cincoze 一貫的強(qiáng)固特性，包括寬溫操作 (-40°C 至 70°C)、抗震防塵及長(zhǎng)期供應(yīng)，是 Edge AI 初階應(yīng)用的選擇
GPU 工控機(jī)常見的應(yīng)用案例
全身 X 光掃描儀
全身X光掃描儀在安檢中使用，能夠快速掃描人體或物品，檢測(cè)是否有隱藏的危險(xiǎn)物品或違禁物品。透過X光技術(shù)，這些掃描儀能提高檢查效率和準(zhǔn)確性，保障安全的同時(shí)減少人工檢查的工作量。
案例分享: 位于非洲的一家系統(tǒng)整合廠商選擇將Cincoze GM-1000 嵌入式 GPU 工控機(jī)應(yīng)用于其全身 X 光掃描儀系統(tǒng)。該掃描儀廣泛應(yīng)用于監(jiān)獄、機(jī)場(chǎng)、交通樞紐、邊境口岸、礦產(chǎn)等需要進(jìn)行安全檢查的場(chǎng)所，并在大型活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。
機(jī)場(chǎng)自動(dòng)通關(guān)系統(tǒng)
機(jī)場(chǎng)自動(dòng)通關(guān)系統(tǒng)能在繁忙的航站樓實(shí)現(xiàn)旅客身份驗(yàn)證與通關(guān)流程的全自動(dòng)化，大幅提升通關(guān)速度與準(zhǔn)確性，同時(shí)降低機(jī)場(chǎng)營(yíng)運(yùn)成本，優(yōu)化整體通關(guān)效率，讓旅客享有更順暢的通關(guān)體驗(yàn)。
案例分享: 一家歐洲知名的跨國(guó)企業(yè)選擇運(yùn)用Cincoze GM-1000 嵌入式工控機(jī)，整合進(jìn)機(jī)場(chǎng)自動(dòng)通關(guān)的 e-Gate 系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)掃描護(hù)照、控制閘門以及與資料庫(kù)連線進(jìn)行臉部辨識(shí)比對(duì)等功能。
自動(dòng)軌道檢測(cè)
軌道檢測(cè)在軌道交通系統(tǒng)中至關(guān)重要。自動(dòng)軌道檢測(cè)車提供了一個(gè)有效的解決方案，能即時(shí)監(jiān)測(cè)軌道的狀態(tài)，如磨損、變形、裂縫等。這些檢測(cè)車不僅縮短了檢測(cè)時(shí)間，還有助于降低運(yùn)營(yíng)成本，確保軌道的穩(wěn)定運(yùn)行與安全性。
案例分享: 一家專門從事軌道施工和維修檢測(cè)機(jī)器制造的鐵路系統(tǒng)工程公司，選擇了 Cincoze GP-3000 嵌入式工控機(jī)，并將其應(yīng)用于自動(dòng)軌道檢測(cè)車上。此車輛搭載雷達(dá)傳感器和攝像頭，負(fù)責(zé)拍攝列車下方的影像并通過機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行軌道安全判斷。
自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)
自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）系統(tǒng)利用高解析度相機(jī)與影像處理技術(shù)，能自動(dòng)檢測(cè)電子產(chǎn)品上的瑕疵，如焊接缺陷和零件錯(cuò)位。這些系統(tǒng)提高了檢測(cè)效率，減少人工操作，并確保產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。
案例分享: 東南亞一家自動(dòng)化設(shè)備商選擇將 Cincoze GP-3000 應(yīng)用于其 PCBA 缺陷檢測(cè)系統(tǒng)中。該系統(tǒng)利用 AOI 技術(shù)和深度學(xué)習(xí)軟件，檢測(cè)和標(biāo)記PCBA 缺陷，包括材料表面缺陷、焊接缺陷以及元件缺失或錯(cuò)位等。
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