Unidades de processamento gráfico de uso geral (GPGPU)

Unidades de processamento gráfico para sistemas não tripulados

As unidades de processamento gráfico de uso geral (GPGPUs) são ideais para uma ampla gama de aplicações relevantes para UAVs (veículos aéreos não tripulados), sistemas não tripulados e robótica. Devido à sua capacidade de processar rapidamente grandes quantidades de dados, são ideais para executar algoritmos sofisticados de inteligência artificial (IA), aprendizagem automática, aprendizagem profunda e visão computacional.

Placas gráficas que também podem realizar cálculos que tradicionalmente seriam realizados pela CPU (unidade central de processamento) de um sistema informático, as GPUs são frequentemente compostas por mais núcleos do que as CPUs, permitindo um processamento mais rápido. A sua natureza especializada significa que não precisam de dedicar recursos a outras funções do sistema, como faz uma CPU.

Arquitetura da GPU

Várias GPGPUs podem ser instaladas num único sistema, formando uma arquitetura massivamente paralela que fornece computação altamente eficiente e pode lidar com conjuntos de dados extremamente grandes. O design de hardware das GPUs também resulta em latência extremamente baixa. Essas vantagens da arquitetura da GPU podem reduzir significativamente os gargalos de computação que costumam ocorrer em sistemas tradicionais.

Tecnologia GPU para aplicações não tripuladas

Placa GPGPU Condor-GR5-RTX5000 3U VPX para processamento de imagens de drones pela EIZO

As GPGPUs podem ser instaladas em drones e robôs para facilitar funções SIGINT (inteligência de sinais) e ISR (inteligência, vigilância e reconhecimento), como reconhecimento e classificação de imagens. Isso permite que veículos não tripulados realizem uma série de tarefas autónomas, como rastreamento de alvos, navegação autónoma e deteção e prevenção (DAA). A computação GPGPU também pode lidar com grandes quantidades de entrada e processamento de dados necessários para voos em enxame e em formação de drones.

As GPUs de uso geral também podem ser usadas para fornecer aos drones e robôs a capacidade de navegar em ambientes sem GPS e GNSS. Algoritmos como SLAM (localização e mapeamento simultâneos) podem permitir que os veículos mapeiem e viajem autonomamente dentro do seu ambiente, utilizando dados de sensores como LiDAR e câmaras.

Os UGVs (veículos terrestres não tripulados) podem utilizar o processamento GPGPU não só para navegação autónoma e prevenção de obstáculos, mas também para tarefas especializadas, como o reconhecimento de IED (dispositivos explosivos improvisados). Da mesma forma, os USVs (embarcações de superfície não tripuladas) podem utilizá-lo para missões como a caça a minas.

GPUs de baixo SWaP, incorporadas e robustas

Série Nuvo-9166GC com GPU NVIDIA L4 da Neousys Technology

Estão disponíveis placas GPGPU incorporadas especializadas baseadas em plataformas GPU otimizadas para IA e processamento de imagens, tais como chipsets desenvolvidos pela NVIDIA. Além da GPU, estas placas podem integrar uma variedade de interfaces de entrada e saída de vídeo analógicas e digitais, bem como recursos adicionais, como refrigeração e criptografia integrada. As placas podem ser projetadas para ter um baixo impacto SWaP (tamanho, peso e potência) e vêm em uma variedade de formatos padrão, como XMC, VPX ou PCIe.

Também estão disponíveis placas GPU robustas, especialmente concebidas para resistir aos ambientes desafiantes enfrentados pela robótica e pelos sistemas não tripulados. Estas placas podem ser concebidas de acordo com especificações militares, como a MIL-STD-810 para resistência a choques e vibrações.