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隨著 AI 和自動化技術的迅速發(fā)展，邊緣端對高速且大規(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備生成的海量數(shù)據(jù)，還需執(zhí)行復雜的資料分析與機器學習任務。為滿足這一需求，將 AI 模型與演算法部署于邊緣運算工控機上成為關鍵。而具備CPU與GPU協(xié)作能力的GPU 工控機，從以往專注于數(shù)據(jù)中心的應用，憑借強大的影像處理與即時數(shù)據(jù)分析能力，逐漸被邊緣端廣泛采用，成為Edge AI時代的理想選擇。本篇文章將深入探討GPU 工控機的核心優(yōu)勢、應用領域，并結(jié)合實際案例，帶您更全面了解工業(yè)用GPU電腦未來的角色與潛力。
GPU工控機的優(yōu)勢
在工業(yè)應用中，作為核心的工控機會根據(jù)應用需求的不同，主要分為CPU電腦和GPU電腦。CPU 工控機依靠少量高性能核心與多任務處理能力，適合處理邏輯復雜且需要多任務并行的應用。而 GPU 工控機則專為高速運算而生，透過GPU 卡上的數(shù)千個小型處理核心，提供強大的平行運算能力，能處理大量簡單運算，特別適用于矩陣運算、影像處理等運算密集型任務。而在機器學習模型訓練中，GPU工控機的優(yōu)勢是顯著縮短運算時間，快速分析高解析度影像并實現(xiàn)即時數(shù)據(jù)處理與判斷。這些特性使其成為工業(yè)檢測、自動化生產(chǎn)線瑕疵辨識，以及智慧城市安全監(jiān)控等應用的高效與智慧化解決方案。
GPU工控機的核心特性
GPU加上CPU的協(xié)同運算，這樣的組合使GPU工控機具備高性能的運算能力，能夠加速復雜的運算任務，并在大量數(shù)據(jù)處理時兼顧運算效率與結(jié)果，大幅提升工作效率。而依據(jù)不同的應用訴求，可搭配不同類型的GPU卡，包括針對狹窄空間嵌入式應用的SoM GPU、擁有高度靈活性的MXM GPU以及提供強大運算能力的PCIe GPU。
由于GPU的高運算同時也會伴隨著高功耗與熱能輸出，GPU 工控機配備專業(yè)設計的散熱系統(tǒng)，確保在長時間運行下的穩(wěn)定性。即使在高負載情況下，特殊的散熱解決方案也能有效降低溫度，保證設備穩(wěn)定運行。
為應對大量數(shù)據(jù)傳輸交換需求，GPU 工控機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 應用市場，除了克服嚴苛的工業(yè)環(huán)境挑戰(zhàn)外，各自針對應用需求的復雜程度，提供不同面向的GPU運算解決方案。
- 雙GPU全長卡可擴展型工控機 (GP Series)
作為 Cincoze GPU Computing – GOLD 產(chǎn)品線的旗艦機種，新款GP-3100 系列于效能、功能及未來擴展性上展現(xiàn)的實力，鎖定高階機器視覺與機器學習等重度運算需求的應用。在效能上可搭載第 14 代 Intel® Core 處理器（Raptor Lake-S Refresh）、支持兩張 250W 全長高階 GPU 卡（長度至 328mm）與 5600MHz DDR5 ECC 內(nèi)存，并提供高速 NVMe SSD，與 4 個前抽取式 2.5" HDD/SSD 的多元儲存選擇。高速傳輸則可仰賴原生的 I/O（2.5 GbE LAN 及 USB 3.2）或透過模塊進行 I/O擴展。具備三大專利設計的 GP-3100 系列，從散熱、穩(wěn)固性到升級彈性，完整解決客戶常見的痛點。專利的散熱設計是 CPU 與GPU 高速運作時穩(wěn)定運行的基礎；可調(diào)式 3D GPU 卡固定架可在高震動環(huán)境下確保GPU 卡的穩(wěn)固不松脫；僅需更換GPU卡擴展盒，即可支持更多高階 GPU 卡或擴展卡，讓未來效能升級更具彈性。GP-3100 系列的強固性則符合多項國際與行業(yè)認證或標準（如車載 E-mark、軌道交通 EN50121-3-2、與軍規(guī)耐沖擊震動測試MIL-STD-810H），是嚴苛環(huán)境下高性能運算的優(yōu)選。
- 嵌入式MXM GPU工控機 (GM Series)
僅 260 x 200 x 85 mm 的 GM 系列是專為空間受限的移動型Edge AI應用設計。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 運算效能。為克服 CPU 和 GPU 同時運作所產(chǎn)生的高溫挑戰(zhàn)，則透過特殊的散熱設計并結(jié)合外部風扇來確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定可靠。GM-1100 系列為移動應用需求提供完整的解決方案，除了豐富的 M.2 擴展槽，可支持 5G 和 Wi-Fi 等無線模塊外，還具備 EN50121-3-2 軌道交通認證及 E-mark 車載認證等。多樣工業(yè)級的防護能力，并通過MIL-STD-810H 軍規(guī)耐沖擊振動標準，是 GM系列能能夠深獲客戶青睞的基礎。
- 嵌入式SoM GPU工控機 (GJ Series)
Cincoze GPU Computing 產(chǎn)品線的全新力作 GJ 系列，作為 GOLD 產(chǎn)品線中小體積的機種，預計于2025 Q3 正式亮相。該系列支持 NVIDIA Jetson SoM GPU，結(jié)合高性能、低功耗與小巧機身三大特點，專為空間受限的 Edge AI 應用量身打造。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 一貫的強固特性，包括寬溫操作 (-40°C 至 70°C)、抗震防塵及長期供應，是 Edge AI 初階應用的選擇
GPU 工控機常見的應用案例
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，檢測是否有隱藏的危險物品或違禁物品。透過X光技術，這些掃描儀能提高檢查效率和準確性，保障安全的同時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 工控機應用于其全身 X 光掃描儀系統(tǒng)。該掃描儀廣泛應用于監(jiān)獄、機場、交通樞紐、邊境口岸、礦產(chǎn)等需要進行安全檢查的場所，并在大型活動中發(fā)揮重要作用。
機場自動通關系統(tǒng)
機場自動通關系統(tǒng)能在繁忙的航站樓實現(xiàn)旅客身份驗證與通關流程的全自動化，大幅提升通關速度與準確性，同時降低機場營運成本，優(yōu)化整體通關效率，讓旅客享有更順暢的通關體驗。
案例分享: 一家歐洲知名的跨國企業(yè)選擇運用Cincoze GM-1000 嵌入式工控機，整合進機場自動通關的 e-Gate 系統(tǒng)中，負責掃描護照、控制閘門以及與資料庫連線進行臉部辨識比對等功能。
自動軌道檢測
軌道檢測在軌道交通系統(tǒng)中至關重要。自動軌道檢測車提供了一個有效的解決方案，能即時監(jiān)測軌道的狀態(tài)，如磨損、變形、裂縫等。這些檢測車不僅縮短了檢測時間，還有助于降低運營成本，確保軌道的穩(wěn)定運行與安全性。
案例分享: 一家專門從事軌道施工和維修檢測機器制造的鐵路系統(tǒng)工程公司，選擇了 Cincoze GP-3000 嵌入式工控機，并將其應用于自動軌道檢測車上。此車輛搭載雷達傳感器和攝像頭，負責拍攝列車下方的影像并通過機器視覺技術進行軌道安全判斷。
自動光學檢測
自動光學檢測（AOI）系統(tǒng)利用高解析度相機與影像處理技術，能自動檢測電子產(chǎn)品上的瑕疵，如焊接缺陷和零件錯位。這些系統(tǒng)提高了檢測效率，減少人工操作，并確保產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。
案例分享: 東南亞一家自動化設備商選擇將 Cincoze GP-3000 應用于其 PCBA 缺陷檢測系統(tǒng)中。該系統(tǒng)利用 AOI 技術和深度學習軟件，檢測和標記PCBA 缺陷，包括材料表面缺陷、焊接缺陷以及元件缺失或錯位等。
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