Grafikkarten für Industrie-PCs: Das sollten Sie bei Auswahl und Nachrüstung beachten

Von Digital Signage bis Robotersteuerung: Grafikkarten in Industrie-PCs übernehmen eine Schlüsselrolle in vielen industriellen Anwendungen. Sie liefern die Grafikleistung für die Visualisierung von Prozessdaten, für die Darstellung von Bedienoberflächen zur Steuerung von Maschinen und Anlagen oder für Bildverarbeitungen. Immer häufiger übernehmen sie zudem Aufgaben für Machine Vision, 3D-Modellierungen und Simulationen sowie die Steuerung von Robotern und automatisierten Systemen. Insbesondere im Zusammenhang mit KI-Algorithmen und anderen komplexen Aufgaben werden dabei sogenannte General Purpose-GPUs und Grafikarten mit zusätzlichen NPUs und anderen hoch-spezialisierten Recheneinheiten eingesetzt.

Bewährter IPC, neueste Grafikkarte
Mit diesen neuen Technologien entwickeln sich Grafikkarten rasant weiter, bieten immer höhere Leistung und perfekt auf neuronale Netzwerke und KI-Anwendungen abgestimmte Funktionalität. Um diese nutzen zu können liegt es nahe, neue oder bestehende Industrie-PCs mit leistungsstarken Grafikkarten auszustatten. Dabei sind einige Punkte zu beachten, damit das Gesamtsystem zuverlässig funktioniert und Grafikkarte und IPC keine Fehler verursachen oder im schlimmsten Fall zu einem Defekt oder kompletten Ausfall des Systems führen.

Kann ein bestehender Industrie-PC mit einer regulären Grafikkarte ausgestattet werden?

Viele IPCs verfügen über entsprechende PCIe-Steckplätze für Erweiterungskarten, die handelsübliche Grafikkarten aufnehmen können. Dennoch müssen einige wichtige Punkte unbedingt berücksichtigt werden:

Kompatibilität – in Hardware und Software
Nicht alle Grafikkarten und Motherboards sind kompatibel und werden auch vom installierten Betriebssystem unterstützt. Beides sollte vorab geprüft werden – ebenso, ob Treiber für den PC und die gewünschte Grafikkarte verfügbar sind.
Stromversorgung – Grafikkarten benötigen Power!
Je nach Anwendung und IPC haben die Geräte spezielle Anforderungen oder Gegebenheiten bezüglich ihrer Stromversorgung, die unbedingt beachtet werden müssen – ein Beispiel sind Power-up und Shut-down per Zündungssteuerung / Ignition Control. Grafikkarten ihrerseits benötigen oft eine leistungsstarke Stromversorgung, die während des gesamten Betriebs gewährleistet sein muss. Hier gilt es zu prüfen, ob die benötigte Stromversorgung über das Netzteil und den PCIe-Steckplatz zur Verfügung steht und wie sich die Grafikkarte bei einer Änderung des Systemzustands verhält. Eine plötzlich wegfallende Stromversorgung kann im schlimmsten Fall zum Defekt von Grafikkarte und PC führen – was dann einen Ausfall der Anlage und lange Stillstandszeiten zur Folge haben kann.
Kühlung und Temperaturbereich – alles cool?
Industrie-PCs zeichnen sich aus durch einen erweiterten Temperaturbereich, der auch unter extremen Umgebungsbedingungen einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet. Dieser Temperaturbereich hängt ab von den eingesetzten Komponenten. Entspricht auch die gewünschte Grafikkarte diesem Temperaturbereich? Ist im Gehäuse des Box-PCs genug Platz für die Grafikkarte, wenn diese über andere Abmessungen verfügt? Welche Ansprüche stellt sie an aktive oder passive Kühlung und kann die Wärme einer evtl. größeren und leistungsstärkeren GPU-Karte ebenso effizient über das bestehende Gehäuse und Kühlsystem abgeführt werden? Vor dem Austausch sollte sichergestellt werden, dass Grafikkarte und PC die Anforderungen der Betriebsumgebung erfüllen, nicht überhitzen und notwendige Schutzfunktionen für den Fall einer zu hohen (oder zu niedrigen!) Betriebstemperatur bieten.
Zuverlässigkeit und Langzeitverfügbarkeit – wie steht es um Ersatz?
Zwei weitere Faktoren sollten ebenso berücksichtigt werden: Bietet die Grafikkarte auch im dauerhaften Betrieb eine lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit? Und wie steht es um die Langzeitverfügbarkeit, sollte doch einmal ein Ersatz notwendig sein oder eine Geräteserie über viele Jahre mit gleicher Hardware installiert und eingesetzt werden. Hier unterscheiden sich industrial-grade Komponenten von Modellen, die eher für den Consumer-Markt und entsprechende Anwendungen konzipiert sind. Insbesondere mit immer kürzeren Produktlebenszyklen und der rasanten Entwicklung rund um Grafikkarten ist dieser Punkt unbedingt zu beachten.

Gibt es noch weitere Faktoren und welche Folgen hat eine nicht optimal passende Grafikkarte?

Die genannten Faktoren sollten unbedingt berücksichtigt werden, wenn ein IPC mit einer neuen oder zusätzlichen Grafikkarte ausgerüstet werden soll. Arbeitet die Grafikkarte nicht optimal mit dem Motherboard oder anderen Systemkomponenten zusammen oder ergeben sich Änderungen für das Gesamtsystem, kann dies zu einem Funktionsverlust des gesamten Systems führen. Gleiches gilt, wenn nicht voll kompatible Treiber, andere Softwareprobleme oder schlicht fehlende Ressourcen des Gesamtsystems Störungen und Abstürze verursachen. Darüber hinaus muss gewährleistet sein, dass die Grafikkarte auch z.B. spezielle Funktionen bietet, die zuvor eine Onboard-Grafik oder eine Grafikkarte, die durch eine neue ersetzt werden soll, übernommen hat.

Achtung: Garantie!
Last not least muss beachtet werden, dass nicht für den entsprechenden Betrieb autorisierte Hardwarekomponenten zum Verlust der Garantie führen können – für einzelne Komponenten ebenso wie für das Gesamtsystem. Ein entsprechender Ausfall wird dann noch teurer – ganz abgesehen vom Schaden, der durch den Ausfall des Systems entsteht. Solche Fehler sollten unbedingt vermieden werden.

Die Alternative: Embedded PCs mit skalierbarer Grafikleistung und Unterstützung bei der Auswahl optionaler Grafikkarten

Hohe Grafikleistung und Upgradefähigkeit sind eine Standardanforderung für viele Systeme und Anwendungen. PLUG-IN Electronic bietet entsprechende IPCs, die mit modernsten Grafikkarten konfiguriert werden können und über entsprechende Stromversorgung, Hardware- und Softwareressourcen verfügen, um auch für künftige Anforderungen optimal gerüstet zu sein. Wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl eines Gesamtsystems oder einer passenden Grafikkarte für Erweiterung oder Upgrade. Damit sind Kompatibilität aller Komponenten, Eignung für den spezifischen Anwendungsfall und die Erfüllung aller notwendigen Anforderungen sichergestellt. Bei Fragen haben Sie dann zudem nur einen Ansprechpartner – und wir kümmern uns ganz bestimmt. Sprechen Sie einfach mit uns über Ihre Wünsche und Anforderungen!

Sie möchten sicher sein, dass Ihr System mit den für Sie passenden Komponenten ausgerüstet ist? Wir unterstützen Sie gerne bei Auswahl und Konfiguration.

PLUG-IN ist seit über 30 Jahren darauf spezialisiert, Kunden bei der Auswahl passender Industrie-PCs, Komponenten sowie kompletter Lösungen für die PC-gestützte Mess- und Automatisierungstechnik zu unterstützten. Namhafte Kunden aus Industrie und Forschung setzen auf die Beratung und den Service zur individuellen Konfiguration und Montage der PCs, die umfassend geprüft und betriebsbereit ausgeliefert werden.