DFI kehitti pienikokoisen Industrial Pi -tietokoneen reunalaskentaan ja tekoälysovelluksiin. Laitteisto on suunniteltu jatkuvaan kuvankäsittelyyn vaativissa teollisuusympäristöissä sekä pitkäaikaiseen käyttöön.

1. Yrityksen kuvaus

• DFI on teollisuustason tietotekniikan ja laitteiston toimittaja.
• Yritys valmistaa kestäviä yhden piirilevyn tietokoneita (SBC), jotka on suunniteltu tarjoamaan suorituskykyä ja kestävyyttä vaativissa käyttöolosuhteissa.
• Tapaustutkimusaineistossa ei mainita yrityksen tarkkaa kokonaishenkilöstömäärää.

2. Mikä ongelma tekoälyn oli tarkoitus ratkaista?

• Teolliset organisaatiot – aina tieverkon hallinnasta suuriin yrityksiin – kohtasivat vakavia huolto- ja elinkaarihaasteita, kun ne luottivat kuluttajatason “Pi”-tietokoneisiin tai kaupallisen tason x86-tikkumallisiin yhden piirilevyn tietokoneisiin.
• Nämä kaupallisen tason laitteet tinkivät kestävyydestä vaativissa fyysisissä ympäristöissä ja kärsivät lyhyestä tuotetuesta sekä varhaisesta elinkaaren päättymisestä.
• Erityisesti tieturvallisuussovellukset vaativat jatkuvaa videoseurantaa ja paikallista esikäsittelyä (kuten ajoneuvo-, rekisterikilpi- ja kasvontunnistusta) 10 000–20 000 valokuvalle päivässä äärimmäisissä sääolosuhteissa ilman riskiä odottamattomasta järjestelmän käyttökatkosta tai huoltovirheestä.

3. Miten ongelma ratkaistiin ja millä työkaluilla?

• DFI ratkaisi nämä reunalaskennan rajoitteet kehittämällä GHF51-piirilevytietokoneen (sisäisesti lempinimeltään “Industrial Pi”).
• Piirilevy on rakennettu miniatyyriseen 2,5 tuuman kehikkoon, ja sitä käyttävät AMD Ryzen™ Embedded R1000 -prosessorit.
• Laitteistoarkkitehtuuri tarjoaa vankan I/O-laajennettavuuden, kattaen HDMI: n, USB 3.0:n ja TPM 2.0:n.
• Nopeuttaakseen kehittäjien integraatiota entisestään DFI toi markkinoille myös EC90A-GH-minitietokoneen – plug-and-play-reunalaskentakotelon, joka on rakennettu suoraan GHF51-emolevyn ympärille ja joka poistaa kokonaan fyysiset tärinä- ja lämmönhaihdutusongelmat.

4. Mitä tuloksia saavutettiin?

• Laitteistointegraatio mahdollisti onnistuneesti älykkäille suorituskykyisille kameroille 10 000–20 000 kuvan (200–300 kt kukin) luotettavan päivittäisen tallennuksen ja paikallisen käsittelyn suoraan reunalla, jopa liikenteen ruuhkahuippujen aikana.
• Kestävä arkkitehtuuri mahdollisti liikenneseurantajärjestelmien sujuvan toiminnan ulkona kestäen ankaraa altistumista auringolle, tuulelle ja sateelle.
• Lisäksi kohdistamalla tuotantosyklinsä AMD: n pitkän aikavälin sulautettujen komponenttien saatavuuteen DFI pidensi GHF51:n taatun toimitus- ja tukiajan 10 vuoden mittaiseksi (aina vuoden 2030 alkuun asti), mikä yksinkertaisti dramaattisesti pitkän aikavälin käyttöönotto- ja huoltotoimintaa tieturvallisuus- ja kasvontunnistusjärjestelmille maailmanlaajuisesti.

5. Mitä ongelmia ilmeni?

• Tapaustutkimus ei mainitse negatiivisia toiminnallisia virheitä, suunnitteluvirheitä tai toteutushäiriöitä kehityksen aikana.
• Siinä korostetaan, että päähaaste oli suunnitella äärimmäisen kompakti emolevy, joka mahtuu 2,5 tuuman tilaan tarjoten silti suorituskykyistä x86-laskentaa joutumatta kärsimään lämmönhaihdutus-, tärinä- ja lyhyiden komponenttien elinkaariongelmista, jotka ovat tyypillisiä kuluttajaelektroniikalle.

6. Aika- ja rahainvestoinnit

• Dokumentaatiossa ei mainita tarkkoja taloudellisia investointilukuja tai T&K-kustannuksia, joita piirilevytietokoneen suunnittelu vaati.
• Aikataulun osalta syntynyt tuotesarja takaa vakaan 10 vuoden toimitusjakson vuoden 2030 alkuun saakka, mikä varmistaa merkittäviä pitkän aikavälin huoltosäästöjä yritysasiakkaille.

7. Millaista osaamista tarvittiin ja mitä yhteistyökumppaneita käytettiin?

• Projekti vaati erikoisosaamista teollisuustason laitteistosuunnittelusta, sulautetusta reunalaskenta-arkkitehtuurista, lämmönhallintasuunnittelusta, nopeasta reunakuvankäsittelystä ja kestävistä laskentajärjestelmistä.
• Prosessointiteknologiaa toimittanut päästrateginen kumppani oli AMD (Advanced Micro Devices, Inc.), joka hyödynsi AMD Ryzen™ Embedded R1000 -prosessoreitaan.

8. Liiketoimintafunktion luokitus

• Projekti liittyy perustavanlaatuisesti tuote-/palvelukehitykseen ja laitteistosuunnitteluun, sillä siinä luotiin uusi fyysinen laskenta-alusta DFI:n teollisen teknologian tuotevalikoimaan.
• Loppukäyttäjän näkökulmasta se tukee suoraan kenttätoimintoja, ulkoliikenteen hallintaa ja reunatekoälyn infrastruktuureja.

9. Lähde

DFI’s “Industrial Pi” Single Board Computer leverages AMD Ryzen™ Embedded processors