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隨著 AI 和自動化技術的迅速發展，邊緣端對高速且大規模數據處理的需求持續攀升，不僅需要就近處理設備生成的海量數據，還需執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協作能力的GPU 工控機，從以往專注于數據中心的應用，憑借強大的影像處理與即時數據分析能力，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 工控機的核心優勢、應用領域，并結合實際案例，帶您更全面了解工業用GPU電腦未來的角色與潛力。
GPU工控機的優勢
在工業應用中，作為核心的工控機會根據應用需求的不同，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工控機的優勢是顯著縮短運算時間，快速分析高解析度影像并實現即時數據處理與判斷。這些特性使其成為工業檢測、自動化生產線瑕疵辨識，以及智慧城市安全監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，并在大量數據處理時兼顧運算效率與結果，大幅提升工作效率。而依據不同的應用訴求，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 工控機配備專業設計的散熱系統，確保在長時間運行下的穩定性。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，保證設備穩定運行。
為應對大量數據傳輸交換需求，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，能顯著提升數據處理效率。
Cincoze 的 GPU 產品線布局
Cincoze Rugged Computing - GOLD 產品線鎖定蓬勃發展的 Edge AI 應用市場，除了克服嚴苛的工業環境挑戰外，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 高速運作時穩定運行的基礎；可調式 3D GPU 卡固定架可在高震動環境下確保GPU 卡的穩固不松脫；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認證或標準（如車載 E-mark、軌道交通 EN50121-3-2、與軍規耐沖擊震動測試MIL-STD-810H），是嚴苛環境下高性能運算的優選。
- 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），可根據需求選擇 Hybrid 或 P-core Monolithic 架構。支持 NVIDIA MXM Type A 和 Type B GPU卡，提供優異的 GPU 運算效能。為克服 CPU 和 GPU 同時運作所產生的高溫挑戰，則透過特殊的散熱設計并結合外部風扇來確保系統運行的穩定可靠。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。多樣工業級的防護能力，并通過MIL-STD-810H 軍規耐沖擊振動標準，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 產品線的全新力作 GJ 系列，作為 GOLD 產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，更能穩定執行 AI 推理與數據處理，滿足多元工業需求。延續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。該掃描儀廣泛應用于監獄、機場、交通樞紐、邊境口岸、礦產等需要進行安全檢查的場所，并在大型活動中發揮重要作用。
機場自動通關系統
機場自動通關系統能在繁忙的航站樓實現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，能即時監測軌道的狀態，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）系統利用高解析度相機與影像處理技術，能自動檢測電子產品上的瑕疵，如焊接缺陷和零件錯位。這些系統提高了檢測效率，減少人工操作，并確保產品品質的一致性。
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 缺陷檢測系統中。該系統利用 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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