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Computación de alto rendimiento para la fabricación avanzada

La necesidad de computación de alto rendimiento (HPC)

En el mundo actual basado en datos, cada vez más empresas de todos los sectores están adoptando la informática de alto rendimiento (HPC) para satisfacer las demandas de procesamiento de tareas muy complejas y grandes volúmenes de datos en tiempo real para obtener información detallada e impulsar decisiones precisas y rápidas. HPC no solo puede procesar inspecciones complejas; Además, HPC se implementa para ejecutar simulaciones de ingeniería para reemplazar los tipos de pruebas físicas en diferentes industrias, como la automotriz y la medicación, para acelerar el desarrollo y el tiempo de comercialización.

El HPC requiere CPU de gama alta, múltiples ranuras PCIe para que las tarjetas aceleradoras descarguen el procesamiento y una excelente disipación de calor y estabilidad para la capacidad de procesamiento mucho más que nunca. Junto con una velocidad de cómputo extremadamente alta para procesar y analizar rápidamente cantidades masivas de datos, una HPC eficaz también necesita un almacenamiento altamente confiable que pueda seguir el ritmo de la potencia de cómputo. Axiomtek proporciona tres HPC industriales, la estación de trabajo GPU iHPC300, la placa de servidor EATX premium de doble procesador IMB760 y la placa de servidor ATX IMB700.

Cuando es necesario procesar un gran volumen de datos complejos

La inspección óptica automatizada (AOI) se ha convertido en una de las aplicaciones más implementadas en AIoT. En casos promedio, un sistema perimetral que cuenta con un procesador Intel Core más una GPU discreta de nivel de consumidor, capturadores de fotogramas y cámaras IP puede hacer el trabajo para inspeccionar defectos de acero o PCB. Pero si el usuario utiliza el mismo sistema y configuración para una carga de trabajo mucho más sofisticada como la inspección de obleas, la velocidad y la precisión pueden estar lejos del estándar. En la inspección de obleas, los diminutos y múltiples tipos de defectos y sondeos en detalle generan un volumen de datos mucho mayor. Por lo tanto, es la forma en que HPC muestra su valor. Se requieren GPU de gama alta, FPGA o tarjetas aceleradoras de IA para que el sistema aumente su capacidad informática; El sistema incluso necesita alcanzar el equilibrio de carga. Dado que la computación paralela incluye muchas GPU y CPU para ganar eficacia, el usuario necesitará la HPC con una CPU superior con mejor frecuencia base de procesador y muchos más carriles PCIe y ancho de banda para incorporar las tarjetas aceleradoras para liberar completamente la capacidad de cómputo. Con todo, la actualización a HPC es imprescindible para alcanzar la mejor precisión y velocidad al mismo tiempo.

El iHPC300 de Axiomtek, un HPC de montaje en rack de 4U, es ideal para este tipo de aplicaciones y demandas. El iHPC300 está equipado con los procesadores escalables Intel® Xeon® de tercera generación y tiene tres PCIe x16 y tres PCIe x8. Dado que el sistema es para cargas de trabajo informáticas elevadas, tiene seis ranuras R-DIMM DDR4-3200 no ECC/ECC sin búfer con una capacidad total de 384 GB. Para mantener la gran cantidad de datos sanos y salvos, los seis SATA3 con RAID 0/1/5/10. Pero el diablo está en los detalles. Los ingenieros separaron las ranuras PCIe x16 con las ranuras PCIe x8 en el medio. Como las tres ranuras PCIe x16 no están alineadas una al lado de la otra, el usuario puede instalar tres tarjetas GPU o FPGA de doble ranura de gama alta para obtener el mejor rendimiento posible para procesar el mayor volumen de datos. Mientras tanto, no cubrirá ni dejará ninguna otra ranura PCIe x16 sin usar.

Además, la integración del sistema de iHPC300 es excelente; La disipación de calor y la fuente de alimentación son confiables. Es un HPC industrial confiable con un buen servicio postventa y compatibilidad. Axiomtek también proporciona una placa base ATX, IMB700, que tiene las mismas especificaciones que la iHPC300. Es literalmente el iHPC300 sin chasis. Como placa base, brinda más flexibilidad para pequeños cambios de diseño para el usuario final con demandas especiales.

Ventajas de la solución:

• Compatible con GPU de doble ranura o FPGA de gama alta para un alto rendimiento
• Sistema estable con excelente disipación de calor
• Placa base ATX altamente flexible para personalización

La computación de alto rendimiento permite simulaciones complejas

La HPC ha maximizado su valor al permitir simulaciones que son demasiado costosas o lentas para realizarlas físicamente. Ha convertido las pruebas físicas en simulaciones en computadoras en todas las industrias y campos, como la medicina y la automoción. Con su implementación, la simulación ejecutada por HPC reemplaza parcialmente las sofisticadas y costosas pruebas físicas y reduce enormemente los costos, el tiempo de obtención de resultados y los costos de garantía y mantenimiento. Si bien las pruebas de alto nivel se vuelven virtuales y más accesibles, crean innovaciones revolucionarias.

Una compañía biofarmacéutica global ha estado simulando la respuesta del cuerpo al medicamento al desarrollar un nuevo medicamento. Se ha reducido el número de pacientes que participan en ensayos clínicos en humanos y la necesidad de muestras de sangre; como resultado, HPC ha ahorrado tiempo y dinero a la empresa, al tiempo que ha disminuido la carga para los pacientes.

Del mismo modo, para optimizar los diseños de los coches deportivos de gama alta, el entorno de la tecnología de dinámica de fluidos computacional (CFD) se trasladó de las instalaciones a la HPC para realizar simulaciones más complicadas y reducir el tiempo necesario para resolver la estela turbulenta que ralentiza la velocidad máxima. Cuando las pruebas físicas se convierten en simulación, tienen más escalabilidad y se puede reducir el ciclo de simulación.

Al desarrollar automóviles autónomos, las simulaciones de ingeniería pueden cambiar entre varios entornos, como el mal tiempo o los peatones apresurados, y probar si todos los sensores y el control del automóvil funcionan como se espera en diferentes escenarios.

Todos los casos mencionados anteriormente requirieron un procesamiento complicado para simular escenarios basados en los principios de la física del mundo real. Para obtener el máximo rendimiento del clúster de computadoras, necesitamos computación paralela entre varias CPU y GPU.

Para este grado de cargas de trabajo y requisitos de velocidad, Axiomtek presenta la plataforma insignia, IMB760; la placa base EATX puede proporcionar el rendimiento más alto entre todos los productos de Axiomtek. El diseño aprovecha al máximo el espacio, por lo que, además de los procesadores escalables Intel® Xeon® de tercera generación (Ice Lake-SP), también cuenta con 16 RDIMM DDR4-3200 de 288 pines para hasta 1 TB de memoria, cuatro ranuras PCIe x16 y dos ranuras PCIe x8 para descargar las cargas de trabajo y estar preparado para «alta exigencia». En un futuro próximo, Axiomtek también desarrollará el sistema basado en el IMB760 para satisfacer las demandas de aplicaciones sofisticadas.

Ventajas de la solución:

• Excelente rendimiento de IA con múltiples tarjetas aceleradoras
• Máxima velocidad de transmisión de datos con dos puertos de 10 GbE
• Gran potencial de personalización con la placa base EATX