Máy tính công nghiệp IPC với GPU

GPU là gì? 

GPU là từ viết tắt của cụm Graphics Processing Unit, có nghĩa là bộ xử lý các tác vụ có liên quan tới đồ họa. GPU được xem là một bộ xử lý chuyên dùng để giải quyết những vấn đề liên quan tới khả năng hiển thị hình học của máy tính.

Mặc dù GPU được biết đến nhiều nhất với Gaming, nhưng GPU đang trở nên phổ biến hơn để sử dụng trong sản xuất sáng tạo và trí tuệ nhân tạo (AI) và trở thành một trong những loại công nghệ máy tính quan trọng nhất, cho cả điện toán cá nhân và doanh nghiệp.

NVIDIA từ lâu đã thống trị thị trường GPU với những cải tiến hàng đầu và liên tục thúc đẩy sự phát triển công nghệ GPU từ lĩnh vực đồ họa và game sang các giải pháp AI (trí tuệ nhân tạo), ML (học máy) và DL (học sâu). Những loại ứng dụng khác nhau này yêu cầu GPU do số lượng lõi khổng lồ của chúng có thể đồng thời thực hiện các phép tính phức tạp mà CPU có thể khó thực hiện. Do đó, GPU là bộ tăng tốc hiệu suất giúp giảm tải công việc của CPU để xử lý nhanh hơn và hiệu quả hơn.

PC công nghiệp với GPU là gì? Tại sao GPU lại tuyệt vời cho các ứng dụng học sâu và học máy?

PC công nghiệp với GPU là sự kết hợp kiến trúc PC cực kỳ chắc chắn với khả năng mạnh mẽ của GPU trong việc chạy các thuật toán phức tạp. Khả năng GPU để tính toán song song ma trận phức tạp, vectơ… làm cho GPU trở thành một bộ tăng tốc hiệu suất tuyệt vời cho các giải pháp điện toán biên thông minh liên quan đến AI, ML và DL. Tuy nhiên, các ứng dụng công nghiệp thường đi kèm với những thách thức môi trường khắc nghiệt nơi các máy tính để bàn tiêu chuẩn sẽ dễ dàng bị lỗi. Đặc biệt đối với các ứng dụng quan trọng, độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ ưu tiên các rủi ro về thời gian chết trong quá trình triển khai.

Không giống như các CPU được trang bị 2-16 lõi, GPU bao gồm hàng nghìn lõi, khiến chúng có khả năng tính toán đại số tuyến tính như phép nhân và phép cộng ma trận thường được sử dụng trong các mô hình AI với một lệnh duy nhất, nhiều dữ liệu (SIMD) hoạt động rất phù hợp với GPU. Điều đó nói rằng, các ứng dụng khác nhau thực sự có thể thực sự hưởng lợi từ các giải pháp GPU mạnh mẽ.

Các yếu tố thúc đẩy cho máy tính công nghiệp phù hợp với giải pháp GPU NVIDIA

PC công nghiệp được trang bị GPU NVIDIA hoạt động trong phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt, khả năng chống va đập mạnh, khả năng chống rung liên tục, bảo vệ quản lý điện năng…

Khả năng chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt trong khi chạy các giải pháp phức tạp có được nhờ các tính năng mạnh mẽ khác nhau và các thành phần chắc chắn của chúng. Tất cả các thành phần bên trong và bên ngoài đều được lựa chọn cẩn thận để đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp bao gồm điện trở, tụ điện, PCB, cuộn cảm điện, I /O…

So với máy tính để bàn hoặc máy trạm tiêu chuẩn, PC công nghiệp có GPU NVIDIA có I/O phong phú hỗ trợ các công nghệ cũ thường được tìm thấy xung quanh các ứng dụng công nghiệp.

Hơn nữa, máy tính công nghiệp được kiểm tra và xác nhận trong một phòng thí nghiệm đáng tin cậy để đảm bảo các tính năng về độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ của chúng.

Các loại GPU NVIDIA

1. GPU thương mại | NVIDIA GeForce

GeForce-GTX

NVIDIA GeForce GTX là dòng GeForce 16 được giới thiệu vào năm 2008. GTX là viết tắt của Giga Texel Shader eXtreme. Dòng GTX sử dụng kiến trúc Turing cho thiết kế vi mạch và sử dụng lõi Cuda có khả năng nhanh chóng tính toán song song nhiều phép tính ma trận. Trong những ngày đầu tiên, dòng GTX phổ biến trong việc xử lý các ứng dụng đồ họa chuyên sâu như trò chơi và công cụ đồ họa. Sau đó, các mô hình học máy đang sử dụng hàng nghìn lõi Cuda để chạy thuật toán CNN (mạng nơ ron phức hợp).

GeForce-RTX

RTX là viết tắt của Ray Tracing Texel eXtreme, là phiên bản cao cấp hơn của GTX được bổ sung nhiều tính năng hơn. RTX cũng sử dụng vi kiến trúc Turing với hàng nghìn lõi Cuda. Hơn nữa, chúng được trang bị lõi Tensor cho các ứng dụng máy học nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều so với lõi Cuda. GPU RTX có khả năng thực hiện theo dõi tia thời gian thực cho đồ họa phức tạp, tính toán tất cả các góc ánh sáng trong trò chơi điện tử khi đang hoạt động, để thấy sự phản chiếu, khúc xạ, kết cấu và vật liệu xung quanh nó thực tế hơn nhiều trong thời gian thực. Nhờ các lõi RT của GPU RTX được thiết kế đặc biệt để dò tia.

2. Enterprise GPU | Tesla & Quadro

Quadro GPU

Dòng NVIDIA Quadro RTX là một GPU mạnh hơn nhiều so với dòng GeForce RTX. Dựa trên cùng một thiết kế vi kiến trúc Turing, GPU Quadro được tạo ra cho người dùng chuyên nghiệp cho máy trạm, mô phỏng kỹ thuật… với nhiều nhu cầu xử lý đồ họa cao. GPU Quadro dành cho các doanh nghiệp chạy thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD), kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE), hình ảnh do máy tính tạo (CGO), tạo nội dung kỹ thuật số (DCC), tính toán khoa học và ứng dụng máy học. Quadro có băng thông bộ nhớ lớn hơn nhiều, kích thước bộ nhớ, TDP cao hơn, tốc độ xung nhịp nhanh hơn và an toàn hơn nhiều so với GPU GeForce RTX. Các cổng USB loại C trên GPU Quadro có thể bị vô hiệu hóa để tránh bị đánh cắp dữ liệu.

Tesla GPU

NVIDIA Tesla GPU là một GPU được thiết kế đặc biệt như một bộ tăng tốc AI cho các ứng dụng học sâu. Các GPU Tesla nhắm mục tiêu đến thị trường doanh nghiệp bằng cách cung cấp khả năng điện toán hiệu suất cao (HPC) nhắm mục tiêu đến các công ty có ứng dụng AI, ML và DL.

Các GPU Tesla V100 có 640 lõi Tensor khiến chúng trở thành GPU trung tâm dữ liệu tiên tiến nhất từng được chế tạo để tăng tốc các ứng dụng AI, HPC và đồ họa. Tesla V100 là GPU đầu tiên trên thế giới phá vỡ rào cản 100 teraflop về hiệu suất học sâu nhờ hàng trăm lõi tensor và băng thông bộ nhớ cao.