PC industriel : trouvez la configuration adaptée à votre application

Choisir un PC industriel ne consiste pas uniquement à comparer un Core™ i5 à un Core™ i7 ou un Core™ i9.

Dans de nombreuses applications, le processeur n’est même pas le critère qui éliminera les premières références.

Un système peut disposer de la puissance CPU nécessaire mais être inadapté parce qu’il manque :

• un slot PCIe x16 ;
• la puissance nécessaire pour alimenter un GPU ;
• suffisamment de ports Ethernet ;
• une interface RS-232/422/485 ;
• une alimentation 24 VDC ;
• une possibilité de RAID ;
• une plage de température adaptée ;
• ou une certification imposée par le projet.

La sélection doit donc considérer le système dans son ensemble : calcul, mémoire, disque, extensions, communication, dissipation thermique, alimentation, environnement et logiciel.

La puissance CPU doit être définie à partir du logiciel exécuté. Une passerelle de communication, une application de collecte de données ou un poste de supervision léger n’a pas les mêmes besoins qu’un système de vision, une application multicaméra ou un traitement IA. Notre gamme couvre plusieurs niveaux de calcul.

Processeurs basse consommation

Ils répondent notamment aux applications nécessitant :

• acquisition de données ;
• communication industrielle ;
• Edge Computing léger ;
• automatisation ;
• passerelle IoT ;
• supervision locale.

Ils sont particulièrement présents dans les gammes compactes eBOX, ICO, NISE ou NIFE.

Intel Core

Les processeurs Intel® Core™ permettent de couvrir un spectre beaucoup plus large : supervision avancée, vision, acquisition, traitement d’image, logiciels métiers ou traitements multitâches.

Certaines plateformes utilisent des processeurs soudés basse consommation alors que d’autres disposent d’un socket CPU, permettant d’accéder à des processeurs desktop dont le TDP peut être nettement supérieur.

L’IPC960A, par exemple, utilise un socket LGA1700 pour des processeurs Intel Core de 12e, 13e ou 14e génération allant jusqu’à 65 W, tout en conservant une conception Fanless.

Intel Xeon

Le Xeon devient intéressant sur certaines applications nécessitant notamment davantage de ressources, de fortes capacités d’extension ou l’utilisation de mémoire ECC selon la plateforme.

Il est présent dans certains systèmes destinés au calcul, au ferroviaire, aux workstations ou aux configurations avec GPU.

Le CPU ne doit jamais être choisi isolément

Pour une application de vision ou d’IA, passer d’un Core i5 à un Core i9 ne donnera pas nécessairement le meilleur gain si l’essentiel du traitement est effectué par le GPU.

À l’inverse, une application industrielle fortement dépendante des performances CPU peut nécessiter un processeur plus puissant sans avoir besoin d’une carte graphique dédiée.

Le bon critère est donc la charge de travail réelle, et non le nom commercial du processeur.

La quantité de RAM nécessaire dépend directement du logiciel, du nombre d’applications exécutées simultanément et de la quantité de données traitées. Les plateformes disponibles peuvent utiliser de la DDR4 ou de la DDR5 selon leur génération.

Pour une supervision classique, la quantité nécessaire peut rester relativement limitée. Les besoins augmentent en revanche avec :

• la virtualisation ;
• les bases de données ;
• la vision multicaméra ;
• le traitement vidéo ;
• l’analyse de données ;
• certaines applications IA.

Quand s’intéresser à la mémoire ECC ?

La mémoire ECC – Error Correcting Code permet de détecter et corriger certaines erreurs mémoire. Elle devient un critère pertinent lorsque l’intégrité des calculs et des données est importante ou lorsque le logiciel doit fonctionner sur des périodes prolongées.

Toutes les plateformes ne prennent pas en charge l’ECC. Le mBOX603, par exemple, peut recevoir jusqu’à 96 Go de DDR5 avec prise en charge ECC. Cette caractéristique prend tout son sens sur les traitements médicaux, l’imagerie ou les applications manipulant d’importants volumes de données.

Les applications industrielles utilisent fréquemment des cartes spécifiques : frame grabber, carte d’acquisition, carte de communication, carte réseau supplémentaire, interface CAN, carte d’E/S, carte graphique, accélérateur IA ou autre périphérique PCI Express.

Dans ce cas, le choix du châssis dépend directement des cartes à intégrer.

Un slot PCIe x16 physique n’est pas forcément câblé en x16

C’est une distinction importante. Le format mécanique du connecteur et le nombre de lignes PCIe disponibles électriquement ne sont pas nécessairement identiques.

Un emplacement physiquement PCIe x16 peut par exemple fonctionner avec un signal x8.

Avant d’intégrer une carte, il faut donc vérifier :

1. le format mécanique du slot ;
2. le nombre de lignes réellement disponibles ;
3. la génération PCIe ;
4. la bande passante demandée par la carte ;
5. la longueur et la hauteur de la carte ;
6. son épaisseur ;
7. sa consommation ;
8. son besoin de refroidissement.

Cette analyse devient indispensable pour les GPU, cartes de vision et cartes d’acquisition haut débit.

Un ou deux slots : IPC962-525

Un système comme l’IPC962-525 illustre le besoin intermédiaire entre le Box PC compact et une grosse workstation. Il dispose de deux emplacements PCIe/PCI selon la configuration et peut recevoir une carte GPU jusqu’à 125 W.

Il permet également d’associer :

• processeur Intel Core jusqu’à 65 W ;
• jusqu’à 64 Go de DDR4 ;
• deux disques 2,5 pouces accessibles ;
• RAID 0/1 selon chipset ;
• SSD NVMe M.2 PCIe ;
• deux ports Gigabit Ethernet ;
• extensions d’E/S supplémentaires ;
• alimentation 24 VDC.

Ce type de machine répond particulièrement bien à une application nécessitant une ou deux cartes de vision, de mouvement, d’acquisition ou d’accélération sans passer immédiatement à un rack industriel.

Trois slots PCIe : IPC970

Lorsque l’application nécessite davantage d’extension, l’IPC970 propose une configuration avec trois emplacements PCI Express, dont un PCIe x16.

La plateforme associe également :

• plusieurs emplacements pour disques 2,5 pouces ;
• un SSD NVMe M.2 ;
• des extensions Mini PCIe et M.2 ;
• une alimentation 24 VDC ;
• une plage de fonctionnement pouvant atteindre -10 °C à +60 °C avec les composants adaptés ;
• Windows ou Linux selon la configuration.

Ce type de PC devient intéressant lorsque plusieurs fonctions doivent être réunies dans une même machine : acquisition + communication + accélération graphique, par exemple.

L’ajout d’un GPU change fortement les contraintes du PC.

Il faut alors vérifier :

• le slot PCIe ;
• les lignes PCIe réellement disponibles ;
• la longueur de carte acceptée ;
• l’épaisseur simple ou double largeur ;
• la consommation du GPU ;
• l’alimentation générale ;
• les connecteurs d’alimentation ;
• le refroidissement du GPU ;
• la température ambiante admissible avec la carte installée.

Un PC qui accepte mécaniquement un GPU n’est donc pas nécessairement compatible avec toutes les cartes graphiques.

AIEdge-X500 : un exemple de PC Edge avec GPU haute puissance

Le AIEdge-X500 illustre bien cette différence avec un Box PC classique.

Cette plateforme accepte des processeurs Intel Core jusqu’au Core i9 et dispose notamment de :

• jusqu’à 64 Go de DDR4 ;
• un slot PCIe x16 ;
• un slot PCIe x4 ;
• un slot PCI ;
• quatre emplacements SATA 2,5 pouces ;
• RAID 0/1/5/10 ;
• un emplacement M.2 pour SSD ;
• deux ports Gigabit Ethernet ;
• une alimentation ATX interne de 800 W.

Sa conception permet également l’intégration d’une carte graphique NVIDIA pouvant aller jusqu’à la RTX 3090, dans la limite des contraintes mécaniques et thermiques prévues par le système.

Il s’agit donc bien d’un PC industriel à refroidissement actif, pertinent lorsque le traitement graphique, la vision ou l’IA nécessitent une puissance GPU élevée.

C’est précisément le type de machine qui ne doit plus être mélangé avec les petits Box PC Fanless dans une logique de sélection technique.

Au-delà du Box PC et du shoebox, certaines applications nécessitent plusieurs cartes PCI Express, de gros GPU, une forte alimentation et davantage de disques.

Le format rackable prend alors tout son sens.

iHPC300 : workstation industrielle GPU au format 4U

L’iHPC300 est un bon exemple de cette catégorie.

Ce système rackable 4U dispose de plusieurs emplacements PCI Express Gen4 x16 et x8 et peut être associé à des alimentations de 1 200 W ou 2 000 W selon la configuration.

Il propose également :

• six interfaces SATA ;
• RAID 0/1/5/10 ;
• un SSD NVMe M.2 PCIe x4 ;
• deux ports Gigabit Ethernet ;
• de nombreuses interfaces USB ;
• une plateforme pensée pour recevoir des cartes d’extension et GPU.

Ce type de PC ne répond pas au même besoin qu’un Box PC Fanless.

Il s’adresse davantage aux applications nécessitant puissance CPU/GPU, plusieurs cartes PCIe et une intégration en rack 19 pouces.

Disque : SATA, NVMe, RAID et hot-swap

Le disque est souvent traité comme une simple capacité en Go ou To. En environnement industriel, il faut également considérer le débit, la redondance et l’accessibilité du disque.

SSD SATA

Le SSD SATA reste adapté à de nombreuses applications : système d’exploitation, supervision, logiciels métiers ou enregistrement de données lorsque les débits restent maîtrisés.

SSD NVMe

Le NVMe exploite le PCI Express et permet des débits beaucoup plus élevés.

Il devient particulièrement intéressant pour :

• vision industrielle ;
• enregistrement rapide ;
• vidéo ;
• IA ;
• gros volumes de données ;
• applications effectuant de nombreux accès disque.

RAID

Lorsque plusieurs disques sont disponibles, certaines plateformes prennent en charge différents niveaux de RAID.

Selon le système, on peut trouver notamment :

• RAID 0 pour répartir les données et augmenter les performances ;
• RAID 1 pour dupliquer les données sur deux disques ;
• RAID 5 ou RAID 10 sur des systèmes disposant d’un nombre de disques suffisant.

Le choix dépend de l’application : performance, disponibilité des données et capacité utile recherchée.

> Découvrez notre guide complet sur le RAID.

Disques accessibles et hot-swap

Sur certaines machines, les disques sont accessibles depuis l’extérieur du châssis.

• Le mBOX603 propose par exemple deux emplacements SATA 2,5 pouces hot-swap avec RAID 0/1, complétés par un SSD NVMe M.2.
• Le AIEdge-X500 peut quant à lui intégrer quatre disques SATA avec RAID 0/1/5/10.

Sur une application enregistrant beaucoup de données, cette différence peut devenir plus importante que quelques pourcents de performances CPU supplémentaires.

Deux PC disposant de « 2 LAN » ne sont pas forcément équivalents.

Plusieurs points doivent être contrôlés :

• débit 1GbE, 2.5GbE, 10GbE ;
• contrôleur réseau utilisé ;
• PoE ou PoE+ ;
• nombre de réseaux indépendants ;
• connecteur RJ45 ou M12 ;
• Wake-on-LAN ;
• PXE ;
• fonctions de gestion à distance selon les plateformes.

Le mBOX603 intègre par exemple deux interfaces 2.5GbE, alors que d’autres PC du catalogue disposent de plusieurs Gigabit Ethernet ou peuvent recevoir des modules réseau supplémentaires.

Pour une application de vision multicaméra, le nombre de ports ne suffit pas : le débit cumulé des caméras doit également être pris en compte.

Le RS-232, RS-422 et RS-485 restent largement utilisés dans les installations industrielles.

Ils permettent notamment de connecter :

• automates ;
• lecteurs ;
• instruments ;
• équipements de mesure ;
• variateurs ;
• périphériques industriels existants.

Selon les gammes, les PC peuvent également proposer du CAN, des entrées/sorties numériques ou différents modules d’extension.

Cette connectivité constitue une vraie différence avec un PC bureautique, particulièrement lorsqu’il faut intégrer le PC à une installation existante sans multiplier les convertisseurs externes.

Le choix entre Fanless et ventilé ne doit pas être réduit à « le Fanless est meilleur ».

Les deux technologies répondent à des contraintes différentes.

Refroidissement passif

Dans un PC Fanless, la chaleur produite par les composants est transférée vers le châssis, qui participe directement à sa dissipation.

Cette solution évite le ventilateur et est particulièrement pertinente lorsque :

• l’environnement contient de la poussière ;
• l’accès pour maintenance est difficile ;
• le PC est intégré au plus près de la machine ;
• les composants sélectionnés restent compatibles avec l’enveloppe thermique du système.

Des gammes comme eBOX, ICO, NISE, NIFE et plusieurs IPC couvrent ces applications.

L’IPC960A montre d’ailleurs qu’un PC Fanless ne signifie pas nécessairement processeur basse consommation : il peut utiliser des Intel Core socketés jusqu’à 65 W avec mémoire DDR5.

Refroidissement actif

Le refroidissement actif devient pertinent lorsque le niveau de dissipation augmente fortement.

Cela concerne notamment :

• GPU puissants ;
• plusieurs cartes PCIe ;
• processeurs à TDP élevé ;
• workstations ;
• certains shoebox ;
• PC rackables.

Le AIEdge-X500 utilise ainsi une conception à refroidissement actif, comme les plateformes aROK équipées d’un système de ventilation piloté.

Comparatif

Pour une sélection dédiée au refroidissement passif, consultez notre gamme de PC Fanless industriels.

L’alimentation est un critère majeur qui différencie plusieurs familles de PC industriels. Un Box PC destiné à une machine peut fonctionner directement sur une alimentation 24 VDC, alors qu’une grosse workstation utilisera une alimentation AC interne.

L’IPC962-525 et l’IPC970 fonctionnent par exemple en 24 VDC. À l’inverse, le AIEdge-X500 utilise une alimentation ATX AC de 800 W et l’iHPC300 peut recevoir des alimentations de 1 200 ou 2 000 W.

Ces différences doivent être étudiées très tôt dans le projet.

Pour les applications véhicules et ferroviaires

L’alimentation ne se limite plus à une tension nominale.

Certains systèmes disposent de fonctions spécifiques :

• entrée DC étendue ;
• isolation ;
• gestion de l’allumage ;
• temporisation de démarrage et d’arrêt ;
• protection contre certaines variations de tension.

L’aROK 5510, destiné notamment aux applications ferroviaires, propose ainsi des alimentations 24 ou 110 VDC isolées et une gestion spécifique de la mise sous/hors tension.

Les PC destinés au ferroviaire constituent un bon exemple du niveau de spécialisation que peut atteindre une plateforme industrielle.

L’aROK 5510 associe notamment :

• processeurs Intel Core ou Xeon ;

• prise en charge d’une carte graphique jusqu’à 100 W ;

• six SSD externes ;

• RAID 0/1/5/10 ;

• SSD NVMe ;

• extensions Mini PCIe et M.2 ;

• connectivité cellulaire LTE/5G ;

• alimentation DC isolée ;

• refroidissement actif piloté ;

• conformité EN 50155 classe OT4.

La plage de température annoncée peut atteindre -40 °C à +70 °C, avec les conditions et composants spécifiés pour cette configuration.

L’aROK 8110 pousse davantage la logique d’extension avec plusieurs slots PCIe destinés notamment aux cartes graphiques, accélérateurs d’inférence ou frame grabbers.

Ce sont donc des PC industriels conçus autour d’un ensemble de contraintes : calcul + communication + alimentation + température + vibrations + certification.

Dans le médical, le choix ne peut pas se limiter au processeur ou au GPU.

Le mBOX603 illustre cette approche avec :

• processeurs Intel Core de 12e ou 13e génération jusqu’à 65 W ;
• jusqu’à 96 Go de DDR5 avec ECC ;
• deux interfaces 2.5GbE ;
• deux disques SATA hot-swap avec RAID 0/1 ;
• SSD NVMe M.2 ;
• deux emplacements PCIe pouvant recevoir notamment GPU ou carte de capture ;
• alimentation médicale 500 ou 900 W ;
• conformité EN/IEC 60601-1 Ed. 3.2.

Ce type de configuration permet de répondre à des besoins d’imagerie, d’acquisition ou de traitement IA tout en intégrant les contraintes propres à l’environnement médical.

Choisissez un Box PC lorsque : les interfaces intégrées suffisent, le nombre de cartes d’extension est faible et l’encombrement constitue une contrainte importante.

Passez au shoebox lorsque : une ou plusieurs cartes PCIe sont indispensables mais qu’une installation rack 19 pouces n’est pas nécessaire. Le shoebox constitue souvent un bon compromis pour les machines de vision, les équipements d’acquisition ou les systèmes nécessitant une carte graphique.

Choisissez un rackable lorsque la machine nécessite :

• plusieurs cartes PCIe ;

• un ou plusieurs GPU ;

• davantage de disques ;

• une forte puissance d’alimentation ;

• une intégration dans une baie 19 pouces.

Le format du PC doit donc être choisi après avoir identifié les cartes nécessaires, et non l’inverse.

La diversité de notre catalogue permet de ne pas imposer une même plateforme à toutes les applications.

• Les gammes eBOX, ICO, NIFE et NISE permettent de répondre à de nombreux besoins compacts ou Fanless.
• Les IPC apportent davantage de possibilités lorsque le projet nécessite des processeurs socketés, des extensions PCIe ou plusieurs disques.
• Les plateformes comme AIEdge-X500 permettent de passer à des configurations GPU importantes.
• Les workstations telles que l’iHPC300 couvrent les besoins nécessitant de nombreux slots PCIe et des puissances d’alimentation beaucoup plus élevées.
• Enfin, les gammes aROK, nROK, tBOX, VTC, UST ou mBOX répondent selon les références à des contraintes particulières liées au transport, au ferroviaire, au véhicule ou au médical.

La sélection ne consiste donc pas à chercher « le PC industriel le plus puissant », mais le système dont les ressources, interfaces et contraintes d’intégration correspondent réellement à l’application.

Deux PC équipés d’un processeur proche peuvent avoir des capacités d’intégration complètement différentes.

Avant de proposer une référence, plusieurs éléments peuvent donc être vérifiés :

• logiciel et OS ;
• CPU ;
• mémoire ;
• type et quantité de disques ;
• interfaces ;
• nombre et type de slots ;
• cartes PCIe à intégrer ;
• GPU ;
• alimentation ;
• température ;
• emplacement disponible ;
• certifications nécessaires.

Cette analyse permet d’éviter de choisir une référence sur une simple comparaison de processeurs alors qu’un autre critère conditionne réellement la compatibilité du système.

Vous connaissez déjà le processeur, les cartes PCIe, les interfaces ou le format recherché ? Transmettez-nous vos spécifications.

Votre besoin est encore en cours de définition ? Indiquez-nous simplement : l’application, le logiciel utilisé, les équipements à connecter, les traitements à réaliser et l’environnement dans lequel le PC sera installé.

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