{"id":37666,"date":"2021-06-11T22:02:57","date_gmt":"2021-06-11T22:02:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.logicbus.com.mx\/blog\/?p=37666"},"modified":"2022-09-26T15:58:12","modified_gmt":"2022-09-26T15:58:12","slug":"guia-para-computadoras-con-gpu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.logicbus.com.mx\/blog\/guia-para-computadoras-con-gpu\/","title":{"rendered":"GU\u00cdA PARA COMPUTADORAS CON GPU"},"content":{"rendered":"

Las GPU han sido parte de la inform\u00e1tica desde que el primer p\u00edxel golpe\u00f3 una pantalla. A\u00fan as\u00ed, su funci\u00f3n ha cambiado dr\u00e1sticamente desde su funci\u00f3n original a las GPU integradas, los juegos 3D realistas y ahora la computaci\u00f3n GPU de uso general.<\/span><\/p>\n

Este art\u00edculo profundiza en este componente de hardware cr\u00edtico que impulsa la inteligencia artificial, la visi\u00f3n artificial por computadora y una gran cantidad de bondades inform\u00e1ticas futuristas. Intentaremos resumir \u00bfQu\u00e9 es la GPU?, \u00bfPor qu\u00e9 es importante?, \u00bfC\u00f3mo se aplican a las computadoras industriales?, \u00bfPara qu\u00e9 se usa?, \u00bfPor qu\u00e9 podr\u00eda necesitar una y cu\u00e1les son las opciones disponibles al elegirlas?.<\/span><\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 es GPU<\/a>?<\/b><\/p>\n

La Unidad de Procesamiento de Gr\u00e1ficos (GPU, por sus siglas en ingl\u00e9s) es el componente de hardware que recibe instrucciones para la visualizaci\u00f3n y colocaci\u00f3n de los p\u00edxeles en la pantalla donde deben ir.<\/span><\/p>\n

Seg\u00fan Intel, las GPU<\/a> est\u00e1n dise\u00f1adas para procesamiento paralelo y \u201cSe utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluida la reproducci\u00f3n de gr\u00e1ficos y video. Aunque son m\u00e1s conocidas por sus capacidades en juegos, las GPU se est\u00e1n volviendo m\u00e1s populares para su uso en producci\u00f3n creativa e inteligencia artificial (IA)”. (Fuente: Intel)<\/span><\/p>\n

Esa \u00faltima parte es importante porque la GPU<\/a> moderna de uso general ya no se limita a mostrar im\u00e1genes en la pantalla. Se ha convertido en la central el\u00e9ctrica detr\u00e1s del procesamiento de entradas de m\u00e1quinas complejas que son posibles pero demasiado lentas para la CPU. Entonces, \u00bfC\u00f3mo sucedi\u00f3 esto?<\/span><\/p>\n

Breve historia de la inform\u00e1tica con GPU<\/a>.<\/b><\/p>\n

En aras de la precisi\u00f3n, todas las computadoras tienen una GPU<\/a> si muestran im\u00e1genes en una pantalla. Hay dos tipos principales. Las GPU<\/a> b\u00e1sicas, a menudo integradas en las CPU modernas, brindan una funcionalidad b\u00e1sica para la mayor\u00eda de las situaciones de oficina u hogar. En este art\u00edculo nos referimos a tarjetas gr\u00e1ficas dedicadas con potentes GPU<\/a>.<\/span><\/p>\n

NVIDIA acu\u00f1\u00f3 el t\u00e9rmino GPU en 1999, con el lanzamiento de la GeForce 256, promocionada como “La primera GPU del mundo\u201d. (Fuente: ResponseSource). Aunque inicialmente estaba pensada para tareas con uso intensivo de gr\u00e1ficos, la GPU de prop\u00f3sito general se ha abierto camino hacia otros campos. Estos incluyen exploraci\u00f3n de petr\u00f3leo, procesamiento de im\u00e1genes, estad\u00edsticas, precios de opciones sobre acciones, \u00e1lgebra lineal y cualquier cosa que necesite un procesamiento num\u00e9rico matem\u00e1tico a gran escala.<\/span><\/p>\n

En consecuencia, las GPU<\/a> se diversificaron de la representaci\u00f3n de im\u00e1genes para juegos a m\u00faltiples \u00e1reas nuevas. Pero despu\u00e9s de a\u00f1os de presionar a las CPU para que funcionen cada vez m\u00e1s r\u00e1pido, \u00bfPor qu\u00e9 la GPU<\/a> lleg\u00f3 a ser el centro de atenci\u00f3n?<\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 hace la GPU<\/a>?<\/b><\/p>\n

La GPU<\/a> es el genio de las matem\u00e1ticas en la clase. Realiza c\u00e1lculos matem\u00e1ticos y ejecuta algoritmos matem\u00e1ticos r\u00e1pidamente.<\/span><\/p>\n

A diferencia de las CPU que realizan una variedad de tareas inform\u00e1ticas generales como acceder a la memoria y los discos duros, entre otras, las GPU realizan un conjunto de funciones mucho m\u00e1s limitado.<\/span><\/p>\n

El paralelismo es la fuerza impulsora detr\u00e1s de estas capacidades. En lugar de realizar funciones complejas secuencialmente en una CPU con hasta 18 n\u00facleos, las tareas matem\u00e1ticas se transfieren a la GPU<\/a> con cientos o incluso miles de n\u00facleos trabajando al mismo tiempo.<\/span><\/p>\n

Esta potencia de procesamiento es lo que requieren la inteligencia artificial, la visi\u00f3n artificial y el aprendizaje profundo. La computaci\u00f3n con GPU se puede utilizar en la renderizaci\u00f3n de gr\u00e1ficos para artistas y jugadores, estaciones de trabajo de supercomputadoras y Computaci\u00f3n de Alto Rendimiento (HPC por sus siglas en ingl\u00e9s), campos de borde e industriales. (Fuente: NVIDIA).<\/span><\/p>\n

El papel de la GPU en el procesamiento visual.<\/b><\/p>\n

La GPU<\/a> ha jugado un papel vital en la creaci\u00f3n de mundos 3D imaginarios visualmente impresionantes en juegos de computadora. Esa misma potencia de procesamiento central ahora lleva a las computadoras al mundo real y las hace “ver” de una manera que les permite tomar decisiones sobre esa entrada visual.<\/span><\/p>\n

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Esta capacidad para procesar los datos visuales entrantes es la funci\u00f3n principal de la GPU<\/a> y es lo que distingue a una computadora con GPU de una normal. Por supuesto, cualquier computadora con c\u00e1mara puede hacer esto con una capacidad limitada. A\u00fan as\u00ed, es el equivalente a un conductor miope que intenta conducir a trav\u00e9s de la niebla con las ventanas empa\u00f1adas despu\u00e9s de olvidar sus lentes en casa. Eso es bastante lento si quieres llegar con vida. La GPU<\/a> proporciona los ojos agudos y el tiempo de reacci\u00f3n de un piloto de F1 el d\u00eda de la carrera, captando cada entrada con gran detalle y actuando en consecuencia.<\/span><\/p>\n

Actuar con base en esa informaci\u00f3n es clave para que el “ver” funcione bien. Entonces, \u00bfC\u00f3mo funciona esto para las aplicaciones industriales?<\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es una computadora con GPU<\/a> industrial?<\/b><\/p>\n

Una computadora industrial con GPU<\/a> incorpora los mismos principios de dise\u00f1o que una computadora industrial general destinada a entornos industriales hostiles. Estas caracter\u00edsticas generales podr\u00edan incluir dise\u00f1o robusto, componentes redundantes, resistencia a golpes, resistencia a vibraciones, dise\u00f1o sin ventilador, amplio rango de temperatura de funcionamiento, protecci\u00f3n ESD (Descargas electrost\u00e1ticas), resistencia al agua y resistencia al polvo.<\/span><\/p>\n

El diferenciador central es que una computadora industrial con GPU<\/a> admite al menos una tarjeta de expansi\u00f3n GPU<\/a>, generalmente a trav\u00e9s de una ranura para tarjeta de expansi\u00f3n PCIe x16 en una computadora de tama\u00f1o normal o el m\u00f3dulo m\u00f3vil PCI Express (MXM) m\u00e1s peque\u00f1o en un sistema industrial integrado.<\/span><\/p>\n

La GPU introduce un estr\u00e9s adicional en el sistema general que debe abordarse. Las GPU producen calor que debe manejarse a trav\u00e9s de mecanismos de enfriamiento especializados que van m\u00e1s all\u00e1 de simplemente agregar ventiladores al sistema. Las GPU tambi\u00e9n introducen un consumo de energ\u00eda adicional (la raz\u00f3n de todo ese calor adicional), por lo que la fuente de alimentaci\u00f3n del sistema debe poder proporcionar la energ\u00eda adicional para la GPU.<\/span><\/p>\n

La GPU, ya sea de tama\u00f1o completo o compacta, necesita un espacio interno adecuado. Las aplicaciones previstas son a menudo sistemas cr\u00edticos que deben operar de forma continua, por lo que es doblemente importante que los sistemas permanezcan en l\u00ednea y, en el peor de los casos, se anticipen a posibles aver\u00edas y tomen medidas evasivas para evitar da\u00f1os.<\/span><\/p>\n

Algunas caracter\u00edsticas que debe buscar en una computadora con GPU industrial incluyen:<\/span><\/p>\n

Sin cables ni puentes<\/b> mediante el uso de conexiones alternativas o m\u00e1s confiables. La eliminaci\u00f3n de cables y puentes que pueden sacudirse elimina una posible fuente de falla que es particular de las aplicaciones en las que la computadora experimenta muchas vibraciones y golpes.<\/span><\/p>\n

Chasis de aluminio<\/b>\u00a0que puede absorber el calor de las partes internas y hacia el entorno.<\/span><\/p>\n

Resistencia a vibraciones y golpes<\/b> para soportar los rigores de las aplicaciones industriales. Una serie de factores influyen en esto, incluida la estructura mec\u00e1nica, la elecci\u00f3n y el dise\u00f1o de la junta de goma, as\u00ed como el dise\u00f1o sin cables ni puentes. Una clasificaci\u00f3n de 5\/50 Grms es un buen comienzo, pero las clasificaciones militares se han convertido en la opci\u00f3n preferida, y MIL-STD-810G proporciona pautas estrictas para computadoras resistentes.<\/span><\/p>\n

Dise\u00f1o sin ventilador.<\/b> Las computadoras industriales t\u00edpicas con GPU de alto rendimiento generan mucho calor, por lo que se necesitan ventiladores para enfriar el sistema. Las nuevas GPU de bajo consumo optimizan el rendimiento para que un buen dise\u00f1o t\u00e9rmico pueda eliminar el calor sin necesidad de ventiladores, eliminando as\u00ed la mayor fuente de fallas mec\u00e1nicas en la mayor\u00eda de los sistemas inform\u00e1ticos.<\/span><\/p>\n

Amplia temperatura de funcionamiento<\/b> de -40 \u2103 a 70 \u2103. Por lo general, esto es suficiente porque incluso para aplicaciones en la industria, las ubicaciones de las aplicaciones est\u00e1n dise\u00f1adas para mantener las temperaturas dentro de este rango y, a menudo, en un rango m\u00e1s estrecho.<\/span><\/p>\n

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La protecci\u00f3n<\/b> contra descargas <\/span>electrost\u00e1ticas, sobrecorriente y sobretensi\u00f3n<\/b> proporciona garant\u00eda contra da\u00f1os al sistema por anomal\u00edas el\u00e9ctricas errantes que podr\u00edan ocurrir en entornos industriales. En la rara situaci\u00f3n de que se produzca el apagado del sistema, un tiempo de reinicio de 0,2 segundos reduce el tiempo de inactividad a un m\u00ednimo absoluto. El soporte de amplio rango de 9-48 VCC permite cierto margen para fluctuaciones de voltaje.<\/span><\/p>\n

El f\u00e1cil mantenimiento hace posible que el personal in situ solucione cualquier problema. Porque lo \u00faltimo que desea es perder el tiempo esperando a un t\u00e9cnico externo especializado mientras la maquinaria esencial permanece inactiva. Una interfaz de mantenimiento f\u00e1cil de usar incluye un f\u00e1cil acceso a elementos a menudo ocultos, como la configuraci\u00f3n de energ\u00eda AT \/ ATX, borrar CMOS, acceso a la tarjeta SIM y una bah\u00eda SATA de intercambio en caliente de 2.5\u201d. Finalmente, personalizar el modelo base, agregando PoE, LAN y otras entradas y salidas o funciones, es simple a trav\u00e9s del dise\u00f1o modular, como los m\u00f3dulos CMI y los m\u00f3dulos CFM , que hacen que estos complementos sean tan f\u00e1ciles como plug-and-play, y permiten una f\u00e1cil expansi\u00f3n en cualquier momento.<\/span><\/p>\n

La certificaci\u00f3n de la industria simplifica la elecci\u00f3n del hardware al establecer el list\u00f3n. Las certificaciones importantes a considerar son EN 50155 para aplicaciones ferroviarias, E-mark para veh\u00edculos o incluso MIL-STD-810G promulgada por el Departamento de Defensa de Estados Unidos. Para calificar equipos militares en la b\u00fasqueda de est\u00e1ndares cada vez m\u00e1s altos. Cuando hay varias certificaciones disponibles y se utilizan ampliamente para aplicaciones particulares, el producto idealmente deber\u00eda tener estas certificaciones.<\/span><\/p>\n

Antes de sumergirnos en las aplicaciones espec\u00edficas de las computadoras industriales con GPU, echemos un vistazo r\u00e1pido a las opciones disponibles.<\/span><\/p>\n

L\u00edneas borrosas: servidores, computadoras GPU integradas y resistentes<\/span><\/p>\n

Las l\u00edneas entre las categor\u00edas de computadoras se est\u00e1n difuminando. En el \u00e1mbito del consumidor, alguna vez hubo solo computadoras de escritorio y port\u00e1tiles, una era port\u00e1til y la otra no. Ahora es dif\u00edcil saber d\u00f3nde termina una categor\u00eda y comienza la siguiente, las tabletas con teclados desmontables frente a las computadoras port\u00e1tiles que se pliegan para funcionar como tabletas son m\u00e1s similares que diferentes.<\/span><\/p>\n

Un escenario similar se desarrolla en el mundo de la inform\u00e1tica industrial con GPU. Aqu\u00ed, lo dividiremos en tres categor\u00edas amplias.<\/span><\/p>\n

Las computadoras GPU de entrenamiento de inteligencia artificial se instalan en una sala de servidores donde las temperaturas se mantienen dentro de l\u00edmites muy estrictos para un rendimiento m\u00e1ximo. Como estos sistemas est\u00e1n dise\u00f1ados para entrenar los modelos utilizados por las computadoras GPU en el campo, son una categor\u00eda bastante diferente a las dos siguientes.<\/span><\/p>\n

Las computadoras industriales resistentes con GPU tienen un tama\u00f1o de computadora est\u00e1ndar, pero con la resistencia adicional que se espera de las computadoras industriales. Est\u00e1n pensados \u200b\u200bpara su uso en el campo donde las condiciones de la sala de servidores no est\u00e1n disponibles. En general, siguen siendo grandes pero muy reducidos de sus contrapartes de la sala de servidores. Tambi\u00e9n admitir\u00e1n menos tarjetas de expansi\u00f3n de GPU debido a limitaciones de espacio, pero ofrecen una expansi\u00f3n flexible, a menudo hasta dos ranuras. Un ejemplo es la computadora GPU industrial GP-3000 de Cincoze.<\/span><\/p>\n

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Las computadoras con GPU<\/b> industriales integradas est\u00e1n dise\u00f1adas para espacios peque\u00f1os. La huella general es m\u00e1s peque\u00f1a, a menudo no tienen ventilador y la potencia de procesamiento general es menor que las dos opciones anteriores. Normalmente, las opciones de GPU solo incluir\u00e1n opciones m\u00f3viles como MXM. Un ejemplo de un sistema MXM resistente es la computadora GPU incorporada GM-1000 .<\/span><\/p>\n

La mayor superposici\u00f3n se produce entre las PC industriales y los sistemas integrados porque las computadoras industriales pueden ser bastante peque\u00f1as, pero los sistemas integrados son necesarios para los sistemas m\u00e1s peque\u00f1os.<\/span><\/p>\n

Entonces se establecen las expectativas y requisitos generales. Ahora bien, \u00bfCu\u00e1les son las aplicaciones para las computadoras industriales con GPU?<\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 tareas pueden realizar las computadoras industriales con GPU?<\/span><\/p>\n

La respuesta general es que una computadora industrial con GPU puede realizar cualquier aplicaci\u00f3n que se base en los ojos humanos y la observaci\u00f3n. Sin embargo, estos ojos son s\u00faper r\u00e1pidos, s\u00faper precisos y no se cansan de un largo d\u00eda de trabajo.<\/span><\/p>\n

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Aplicaciones para computadoras GPU.<\/b><\/p>\n

Visi\u00f3n artificial.<\/b><\/p>\n

La visi\u00f3n artificial le da “visi\u00f3n” a la m\u00e1quina, una c\u00e1mara mira algo (a menudo elementos de la l\u00ednea de producci\u00f3n) y toma una determinaci\u00f3n de alg\u00fan tipo. Las aplicaciones incluyen inspecci\u00f3n \u00f3ptica automatizada, clasificaci\u00f3n autom\u00e1tica y brazos rob\u00f3ticos guiados por visi\u00f3n. Debido a las limitaciones de espacio, se recomienda un sistema integrado m\u00e1s peque\u00f1o.<\/span><\/p>\n

En el veh\u00edculo.<\/b><\/p>\n

Las aplicaciones en el veh\u00edculo vuelven a realizar tareas de “mirar” el medio ambiente. Las aplicaciones incluyen conducci\u00f3n aut\u00f3noma, detecci\u00f3n de fatiga del conductor, detecci\u00f3n de puntos ciegos e inspecci\u00f3n autom\u00e1tica de v\u00edas\/v\u00edas. Los veh\u00edculos ofrecen un poco m\u00e1s de flexibilidad con la instalaci\u00f3n, y los veh\u00edculos m\u00e1s grandes brindan el espacio adecuado para una computadora m\u00e1s grande.<\/span><\/p>\n

Videovigilancia.<\/b><\/p>\n

La videovigilancia procesa las im\u00e1genes de los sistemas de CCTV y las analiza en busca de ciertos rasgos y comportamientos establecidos por el operador. Las aplicaciones incluyen monitoreo en el sitio, predicci\u00f3n de comportamiento y reconocimiento facial.<\/span><\/p>\n

Transporte.<\/b><\/p>\n

Las aplicaciones de transporte est\u00e1n destinadas a controlar y predecir el movimiento del tr\u00e1fico y las personas dentro del sistema de transporte. Las aplicaciones incluyen monitoreo de tr\u00e1fico, reconocimiento de matr\u00edculas, control de equipaje y vigilancia de carreteras y ferrocarriles.<\/span><\/p>\n

Soporte y servicios CINCOZE.<\/b><\/p>\n

Cincoze y Logicbus tienen el dedo en el pulso de la tecnolog\u00eda inform\u00e1tica GPU. Nuestra gama de computadoras con GPU ofrece alta confiabilidad y dise\u00f1os basados \u200b\u200ben aplicaciones que har\u00e1n que se pregunte por qu\u00e9 no cambi\u00f3 antes. Logramos estos excelentes resultados a trav\u00e9s de una fabricaci\u00f3n eficaz y rigurosas pruebas que garantizan la alta calidad constante de nuestros productos.<\/span><\/p>\n

Dise\u00f1amos todas nuestras computadoras con GPU teniendo en cuenta la capacidad de expansi\u00f3n y actualizaci\u00f3n. Los m\u00f3dulos de expansi\u00f3n MXM y PCIe permiten una potencia inform\u00e1tica de GPU adaptada a las necesidades de la aplicaci\u00f3n, proporcionando un equilibrio entre el costo y el rendimiento y dejando espacio para futuras actualizaciones. Ah, y hemos validado las GPU NVIDA y AMD para garantizar la compatibilidad desde el primer momento.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Y hablando de actualizaciones futuras, s\u00f3lo son posibles debido al enfoque de Cincoze<\/a> en la longevidad de las computadoras GPU con varias caracter\u00edsticas que extienden la vida \u00fatil en la medida de lo posible.<\/span><\/p>\n

Si quieres conocer m\u00e1s de estas computadoras que Cincoze<\/a> y Logicbus<\/a> tienen para ti, no olvides escribirnos al correo <\/span>soporte@logicbus.com<\/span><\/a><\/p>\n

O bien, visitar nuestro sitio web: <\/span>www.logicbus.com.mx<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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