Das Gerät GP-3000 kann mit bis zu zwei Grafik-Beschleunigerkarten mit voller Länge ausgerüstet werden. Es basiert auf einem Prozessor der 9./8. Gen. Intel Xeon/Core oder der 8. Gen. Intel Pentium/Celeron. Es stehen insgesamt 20 Prozessorvarianten zur Auswahl.
Eine High-End-Lösung ist der Intel Xeon E-2278GE-Prozessor mit 8 Kernen und einer Taktfrequenz bis zu 4,7GHz. Für niedrigere Anforderungen bietet sich die 8. Gen. Intel Celeron® G4900T mit zwei Kernen und einer Taktfrequenz bis zu 2,9GHz an. Der Grafikchip ist an den Prozessor angepasst. Für Xeon und Core ist der UHD 630 vorgesehen, für Pentium und Celeron der UHD 610. Beide Grafikchips erlauben die Ansteuerung von drei unabhängigen Displays über HDMI, DisplayPort und VGA, wobei HDMI und DisplayPort eine Auflösung von 4096 x 2160 Pixeln unterstützen.
Interfaces und mehr
Fünf Ethernet-Anschlüsse stehen für die Netzwerkanbindung zur Verfügung. Über die Integration eines CMI-Moduls ist es möglich, die GbE-Ports um weitere vier auf neun Ports zu erhöhen. Die vier Zusatzports sind auch als verschraubbare M12-Variante zu haben. Alternativ können zwei 10GbE-Ports realisiert werden. Für die Anbindung an Funknetze sorgen zwei SIM-Karten-Slots und über einen Mini-PCIe-Slot kann eine WLAN-Karte gesteckt werden.
Externe Geräte und Sensoren lassen sich mit Ethernet an den Embedded-PC anbinden, außerdem sind RS232/422/485-Schnittstellen, USB 3.2 Gen2 und USB 3.2 Gen1 vorhanden. Digitale Ein-/Ausgänge (8-in/8-out) lassen sich über ein CMI-Modul realisieren.
Wird GP-3000 für KI-Anwendungen genutzt, kann der Datenspeicherplatz erweitert werden. Dazu sind vier frontzugängliche 2,5-Zoll-SATA-HDD/SSD-Schächte eingebaut, die RAID 0/1/5/10 unterstützen. Integrierbar sind SSD/HDD mit einer Höhe bis 15mm. Damit können Speicherkapazitäten im zweistelligen Terrabyte-Bereich erreicht werden. Als weitere Speichermöglichkeit ist M.2 2280 M-Key vorgesehen für SATA oder PCIe x4 NVMe.
Dual-Grafikarten integrierbar
Zum GPU-Computer wird der GP-3000 über ansteckbare GPU-Expansion-Boxen (GEB), die es in zwei Varianten gibt. Die GEB-3301 mit einem PCIe x16-Steckplatz für eine Grafikkarte und die GEB-3601 mit zwei PCIe x16-Steckplätzen für zwei Grafikkarten. Damit ist der PC für KI-Anwendungen wie Autonomes Fahren, Müdigkeitserkennung, Vorausschauende Wartung, Gesichtserkennung, Echtzeit-Positionsabschätzung und ähnliche vorbereitet.
Integrierbar sind Grafikkarten mit maximalen Abmessungen von 328mm Länge, 64mm Höhe und 134mm Breite. Die maximale Leistung, die der GP-3000 unterstützt, sind 720W. Davon sind 220W für den Embedded-PC reserviert, für die Single-GEB 300W und die Dual-GEB kann 500W verbrauchen. Das erzeugt eine hohe Abwärme-Menge, sodass ein spezielles Lüfterkonzept entwickelt wurde.
Das Lüfterkonzept
Die Lüfter im Embedded-PC sind extern an der Unter- und Oberseite des Gehäuses befestigt und erzeugen einen konstanten Luftstrom, der ausschließlich das Gehäuse abkühlt. Der Prozessor gibt die Wärme über ein Thermopad ans Gehäuse ab und steht nicht in direktem Austausch mit dem Luftstrom. Dieses Verfahren sorgt dafür, dass – wie beim lüfterlosen Design – kein Staub an die empfindlichen Komponenten auf dem Mainboard gelangt. Bei den Grafik-Boxen wird die kühlende Luft seitlich eingesaugt, an den Grafikkarten vorbeigeführt und an der Ober- und Unterseite ausgeblasen. Ein weiteres Detail trägt dazu bei, das System vor Überhitzung zu schützen: Der Netzstecker am Embedded PC verteilt die Stromzufuhr auf zwei Stromkreise. Das verringert den Stromdurchfluss und die Kabel erhitzten nicht so stark.
Grafikkarten stabil verankern
Im GEB sind neben den PCIe x16 Steckplätzen für Grafikkarten noch PCIe x4 und PCIe x1 vorhanden. Hier werden Erweiterungs-Karten untergebracht wie Frame-Grabber oder High-Speed-E/A-Karten. Der USB 2.0-Schnittstelle ist für einen Security-Dongle reserviert. Haltevorrichtungen ermöglichen ein Festschrauben der Grafikkarten in drei Achsen, so dass die Grafikkarten trotz Erschütterungen und Stößen fest verankert bleiben. Das ist in Zügen oder in Automobilen wichtig. Der Einsatz in rauen Umgebungen erfordert spezielle Zertifizierungen. Das Zertifikat MIL-STD-810G für Schock und Vibration ist beantragt, das E-Mark-Zertifikat für Automotive, EN50121-3-2 für Railway und EN62368-1 für Elektrische Sicherheit liegen vor.
Gehäusevarianten
Der Embedded PC ist im Unibody-Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse ist in einem Stück gegossen und hat damit keine Nahtstellen, was die Stabilität erhöht. Das Gehäuse enthält zwei Massepunkte, die zur Erdung und Abschirmung dienen und vor Beschädigung durch elektromagnetische Störungen und Überspannung schützen.
Der GP-3000 genügt den Normen IEC60068-2-1, IEC62268-2-2 und IEC60068-2-14. Der GP-3000 ist im erweiterten Temperaturbereich einsetzbar, der abhängig ist von Prozessorleistung und GPU-Box. Ohne GPU und mit 35-W-CPU zum Beispiel ist eine Betriebstemperatur zwischen -40°C und 70°C möglich und mit einer 80-W-CPU und zwei 250-W-Grafikkarten zwischen -40° bis 35°C.
Befestigen lässt sich der GP-3000 an der Wand und im 19-Zoll-Rack. Mit Gummifüssen kann er auch als Desktop-Computer aufgestellt werden. Die Rack-Montage ist zum Beispiel in Zügen vorteilhaft, da sich neben dem PC alle anderen Komponenten zentral und fest im Rack einbauen lassen.
