Unidades de procesamiento gráfico de propósito general (GPGPU)

Unidades de procesamiento gráfico para sistemas no tripulados

Las unidades de procesamiento gráfico de uso general (GPGPU) son ideales para una amplia gama de aplicaciones relacionadas con los UAV (vehículos aéreos no tripulados), los sistemas no tripulados y la robótica. Debido a su capacidad para procesar rápidamente grandes cantidades de datos, son ideales para ejecutar sofisticados algoritmos de inteligencia artificial (IA), aprendizaje automático, aprendizaje profundo y visión artificial.

Las tarjetas gráficas, que también pueden realizar cálculos que tradicionalmente realizaría la CPU (unidad central de procesamiento) de un sistema informático, suelen estar compuestas por más núcleos que las CPU, lo que permite un procesamiento más rápido. Su naturaleza especializada significa que no tienen que dedicar recursos a otras funciones del sistema como lo hace una CPU.

Arquitectura de la GPU

Se pueden instalar varias GPGPU en un solo sistema, formando una arquitectura masivamente paralela que proporciona una computación altamente eficiente y puede manejar conjuntos de datos extremadamente grandes. El diseño del hardware de las GPU también da como resultado una latencia extremadamente baja. Estas ventajas de la arquitectura de la GPU pueden reducir en gran medida los cuellos de botella informáticos que suelen producirse en los sistemas tradicionales.

Tecnología GPU para aplicaciones no tripuladas

Tarjeta GPGPU Condor-GR5-RTX5000 3U VPX para el procesamiento de imágenes de drones por EIZO

Las GPGPU pueden instalarse en drones y robots para facilitar funciones SIGINT (inteligencia de señales) e ISR (inteligencia, vigilancia y reconocimiento), como el reconocimiento y la clasificación de imágenes. Esto permite a los vehículos no tripulados realizar una serie de tareas autónomas, como el seguimiento de objetivos, la navegación autónoma y la detección y evitación (DAA). La computación GPGPU también puede manejar las grandes cantidades de datos que se recogen y procesan para el vuelo en enjambre y en formación de los drones.

Las GPU de uso general también pueden utilizarse para dotar a los drones y robots de la capacidad de navegar en entornos sin GPS ni GNSS. Algoritmos como SLAM (localización y cartografía simultáneas) pueden permitir a los vehículos cartografiar y desplazarse de forma autónoma dentro de su entorno utilizando datos de sensores como LiDAR y cámaras.

Los UGV (vehículos terrestres no tripulados) pueden utilizar el procesamiento GPGPU no solo para la navegación autónoma y la evitación de obstáculos, sino también para tareas especializadas como el reconocimiento de IED (artefactos explosivos improvisados). Del mismo modo, los USV (buques de superficie no tripulados) pueden utilizarlo para misiones como la búsqueda de minas.

GPU integradas, resistentes y de bajo SWaP

Serie Nuvo-9166GC con GPU NVIDIA L4 de Neousys Technology

Existen tarjetas GPGPU integradas especializadas basadas en plataformas GPU optimizadas para IA y procesamiento de imágenes, como los chipsets desarrollados por NVIDIA. Además de la GPU, estas tarjetas pueden integrar una gama de interfaces de entrada y salida de vídeo analógicas y digitales, así como características adicionales como refrigeración y cifrado integrado. Las tarjetas pueden estar diseñadas para tener un bajo impacto SWaP (tamaño, peso y potencia) y vienen en una gama de factores de forma estándar como XMC, VPX o PCIe.

También hay disponibles tarjetas GPU resistentes que han sido especialmente diseñadas para soportar los entornos difíciles a los que se enfrentan la robótica y los sistemas no tripulados. Estas tarjetas pueden estar diseñadas según especificaciones militares, como la norma MIL-STD-810 para resistencia a golpes y vibraciones.