Ús industrial de les GPUs (Unitats de processament gràfic)

Les GPUs (Unitats de processament gràfic) van néixer a causa de la necessitat de gestionar de manera ràpida la interfície mostrada actualment en els ordinadors. Amb el pas del temps el seu ús es va anar estenent a programes de disseny gràfic, videojocs, processament d’imatges, … Però en aquest article ens centrarem en la capacitat de processament numèric i la intel·ligència artificial.

Es podrien entendre les GPUs com una gran quantitat de petites unitats capaces de fer càlculs simples de manera simultània. Això, encara que sembla senzill, els dóna un poder de processament excepcional, no és el mateix fer 1000 multiplicacions una darrere d’una altra que fer-les totes alhora.

Aquesta capacitat va permetre el desenvolupament de les primeres IA i, en general, introduir les GPUs en projectes de recerca. Alguns exemples serien la simulació complexa de fluids, càlculs relacionats amb la química quàntica, paralitzar càlculs sobre grans quantitats de dades…

Avui dia, cada vegada hi ha més empreses que opten per l’ús de GPUs en els seus sistemes, sense anar molt lluny, les aplicacions de reconeixement facial que detecten les cares en els nostres telèfons intel·ligents usen la petita GPU d’aquest, o l’auto-etiquetat de les imatges de Facebook, en serien dos exemples.

Us Industrial de les GPUs

En INLOC Robotics no ens quedem enrere en aquest camp, tenim la nostra pròpia IA dins del sistema SewDef i implementem parts dels nostres algorismes en GPUs per a optimitzar-los en gran manera. Això obre la porta al fet que cada vegada sigui més freqüent l’ús d’aquest maquinari en indústria.

Ara plantegem-nos, una vegada implementats els primers sistemes IoT, aquests es podran incrementar de manera exponencial afegint més dades al sistema. És probable que es requereixi més potència de càlcul que al seu torn permeti fer estudis més elaborats de la producció. El camí a seguir seria l’ús de les GPUs, per a poder mantenir el monitorat en temps real que caracteritza la IoT.

Com a exemple pràctic podem posar sobre la taula el cas de la IoT. En moltes empreses s’està implementant l’ús d’aquest sistema per al monitorat en temps real de la producció.

Trencant les febleses:

Quan es parla de GPUs per a ús general, podem observar dues grans febleses. En primer lloc, les GPUs no van ser dissenyades inicialment amb aquest ús en ment, causant que un programa dissenyat per a una GPU no funcioni amb el mateix rendiment en la següent generació del mateix maquinari.

Trencant les febleses

Un altre problema recurrent és la falta de precisió en els seus càlculs amb decimals. Per a incrementar velocitats normalment es redueix la precisió en el mateix maquinari, aquest fet no és un problema per a totes les aplicacions, però podria arribar a ser-ho.

No obstant això, la creixent demanda del sector de recerca de GPUs ha fet que els fabricants centressin esforços a resoldre aquestes febleses, fins al punt de reduir-les prou com perquè aquestes ja siguin utilitzades actualment en una gran varietat de dispositius i/o aplicacions.

Al meu entendre, hem arribat a un punt d’inflexió on les GPUs entressin amb força en el sector industrial resolent problemes molt diversos.

 

Esperem que t’hagi estat útil aquest article. Si tens entre mans algun projecte d’enginyeria i creus que podem ajudar-te, aquí et deixo l’enllaç on ens podràs contactar i explicar-nos més a prop d’això.