課題
- 高性能モバイルマイクログリッドトレーラーによる送電の信頼性向上
- 幅広い顧客の要求に応える柔軟なマイクログリッド機能の活用
- エネルギー消費率、機器の性能などに関するより詳細な洞察により、電力事業者のコストを削減
- 堅牢で信頼性の高い性能を確保するために、民生用コンピューティングソリューションからの脱却
- 現在の組み込みコンピューティングハードウェアに対する途方もない需要に内在するサプライチェーンの障害を克服
ソリューション
- モバイルマイクログリッドとして展開されるトレーラー搭載処理センターに実装されたターンキーインテリジェントシステム
- 高性能処理、ストレージ、接続機能を備えたPremioのRCO-6000-CML堅牢エッジシステムによるモジュール式機能
- PremioのEDGEBoost Nodesと統合され、GPUによる強力なハードウェアアクセラレーションを備えたカスタム構成のためのパフォーマンス重視の構成要素として機能
- クラウドデータ、機械学習、人工知能の処理に必要な並列処理にアクセスするためのGPUパフォーマンスアクセラレーションを活用
- 環境の過酷な条件で検証されたシステムに、高性能なNVIDIA A2（Tensor Core GPU）を統合
利点
- 堅牢なエッジ機能により、「どこでも」モジュール式電源ソリューションとサービスを実現
- 過酷な環境での展開においても信頼性の高い性能を確保するためにテストおよび検証されたシステム
- 幅広い温度（-25℃～70℃）、幅広い入力電圧（9～48VDC）、および衝撃（20G）と振動（3GRMS）に対する耐性により、信頼性が向上
- エッジで複雑なアルゴリズムを実行するNVIDIA GPUを搭載したPremioの超堅牢なPCアーキテクチャによる最新の製品提供
- モバイルマイクログリッドトレーラーの実世界展開におけるこれまでの欠陥ゼロ
- 専門的なサプライチェーン管理により、顧客の市場投入規模に合わせて生産スケジュールを維持
背景
カリフォルニアから東海岸まで、電力網の停電はあまりにも一般的になっています。過剰な需要、異常気象、サイバー攻撃などにより、今日の電力網は信頼性が低下しています。そして、その結果生じる電力中断は、単なる不便から事業損失、さらには生命にかかわる状況まで、あらゆる事態につながる可能性があります。遠隔地およびグリッド併用アプリケーション向けの電力および燃料ソリューションを専門とするある企業は、この状況を変えようとしています。エネルギー環境を変革するという使命を掲げ、この企業の小規模な自己完結型マイクログリッドトレーラーは、主要な電力網から独立して動作するか、他のマイクログリッドと連携してグリッドのギャップを埋め、生活を円滑に維持します。必要なときに必要な場所に展開されるこれらのモジュール式エネルギーリソースは、電力品質を向上させ、オンサイト発電リソースを統合し、ピーク需要料金を削減し、スタンバイ（緊急）発電を提供します。
米国エネルギー省の国立研究所である米国再生可能エネルギー研究所（NREL）によると、「マイクログリッドとは、相互接続された負荷と分散型エネルギー資源のグループであり、グリッドに対して単一の制御可能なエンティティとして機能します。グリッドから接続および切断して、グリッド接続モードまたはアイランドモードで動作できます。マイクログリッドは、顧客の信頼性とグリッド障害に対する回復力を向上させることができます。」
この企業は、さまざまな電力ソリューションを提供しており、直感的なソフトウェアポータルを介して高度なエネルギー管理および発電プラットフォームを提供しています。電力事業者は、圧力ポンプ、遠隔採掘、ユーティリティ、分散型発電業界向けの電力サービス、排出量削減に関する洞察、およびエネルギー貯蔵にアクセスできます。人工知能（AI）を組み込むことにより、このプラットフォームは、ライブ排出量追跡、資産の炭素強度、自動バックオフィス管理、および環境、社会、ガバナンス（ESG）レポートを集中データベースで管理します。
このポータルでは、リアルタイムの運用に関する洞察も提供され、機器の状態の表示、エネルギー消費率の分析、残りの月のプロジェクトコストの予測、請求書の承認、排出量を相殺するための炭素クレジットの購入が可能です。
「モバイルマイクログリッドは、データ処理と物理的な環境の両面で、非常に要求の厳しい環境においてパフォーマンスと信頼性を融合させる、堅牢なエッジコンピューティングが真にその能力を発揮できる分野です」と、同社のネットワーク・通信担当シニアマネージャーは述べています。「この規模のソリューションには、かなりの計算能力が求められます。そして、幅広い温度範囲での導入という点で、次世代のコンピューティングをどこでも実現できる、堅牢な産業用グレードのハードウェアソリューションを探していました。」
課題
信頼性の高いマイクログリッド性能に必要な、ミッションクリティカルな運用データへのほぼリアルタイムのアクセスを提供するため、このプラットフォームはクラウド、機械学習、AIを活用しています。多くのAI中心のスタートアップ企業と同様に、この電力ソリューション企業も、アルゴリズムを実行するために民生品レベルのコンピューターを使用することから始めました。この戦略は当初はうまくいきましたが、技術の進歩と成長目標から、大幅なハードウェアの改善が必要であることは明らかでした。計算能力、堅牢性、コンポーネントの入手可能性、スケーラビリティが最優先事項でした。
計算の課題に取り組むにあたり、このチームは新しいハードウェアシステムにGPU処理を組み込む必要があることを認識していました。GPUは、グラフィックスやゲームで長年使用されてきましたが、CPUでは実行が困難な複雑な計算を同時に実行できる多数のコアを持つため、AI、機械学習、ディープラーニングアプリケーションに特に適しています。GPUは本質的にパフォーマンスアクセラレータとして機能し、CPUのワークロードをオフロードして、より高速で効率的な処理を実現します。これはエッジコンピューティングモデルにおいて重要な要件です。
最適なGPUの探索の結果、同社はNVIDIA A2を選択しました。これは、低消費電力と高性能を小型のフットプリントに組み込むことで、エッジコンピューティングの推論を提供するTensor Core GPUです。しかし、エッジでNVIDIA AIを最大限に活用するには、民生品レベルのコンピューターを廃止する必要がありました。この種のミッションクリティカルな展開に必要な計算能力と堅牢性に欠ける既存のデスクトップシステムは、GPUの豊富な機能リストと単純に互換性がありませんでした。同社は、自社の製品を改善し、真にポータブルでスケーラブルかつ手頃な価格のリモートマイクログリッド電力ソリューションを開発するために、大幅なハードウェアアップグレードを必要としていました。必要な産業用ソリューションは、NVIDIA GPUに対応するだけでなく、幅広い温度範囲や衝撃、振動といった環境上の課題にも対応しなければなりませんでした。
これはかなり簡単な作業に見えますが、特にCOVID-19パンデミックによって大きく引き起こされ、現在も大部分が残っているサプライチェーンの問題を考慮すると、困難になる可能性があります。実際、KPMGの新しいレポートによると、「既存または新たな地政学的紛争、インフレ圧力と景気後退環境、気候変動による異常気象、またはまだ現れていないその他の問題にかかわらず、サプライチェーンの運用への混乱は2023年も続くでしょう。これらはすべて、商品の入手や最終目的地への流れに影響を与え、港の滞留を引き起こし、コンテナや海上輸送の可用性を低下させ、価格を急騰させるなどの懸念事項を引き起こす可能性があります。」同社は、技術的専門知識だけでなく、サプライチェーン管理と戦略に関連する要件も専門的に満たすソリューションプロバイダーを必要としていました。
ソリューション
選択肢を検討する中で、チームは堅牢なエッジおよび組み込みコンピューティング技術のリーダーであるPremioと出会いました。電力ソリューション企業の事業、新しいプラットフォームの目標、そしてNVIDIA A2 GPUを活用した産業用コンピューティングソリューションを導入する意図について知った後、Premioは最適なシステム設計に着手しました。
プラットフォームの広範なAI機能と過酷な環境での展開には、堅牢で頑丈なエッジソリューションが必要であることは当初から明らかでした。Premioは、その堅牢で高性能なソケットタイプのプロセッサ設計のために、RCO-6000-CML AIエッジ推論コンピューターを採用しました。これらのユニットは非常にモジュール性が高く、ハードウェアアクセラレーションを必要とするカスタム構成向けのパフォーマンス重視のビルディングブロックとして機能するPremioのEDGEBoost Nodesが含まれています。このアプローチにより、広範な温度（-25℃～70℃）、広範な入力電圧（9-48VDC）、および衝撃（50G）と振動（5GRMS）に対する耐性において信頼性が向上します。最も過酷な環境での展開において信頼性の高いパフォーマンスを保証するためにテストおよび検証された後、PremioはNVIDIA GPUの統合に着手しました。Premioのエンジニアは、NVIDIAおよび顧客と密接に連携し、Premioの超堅牢なPCアーキテクチャと、エッジで複雑なアルゴリズムを実行するNVIDIAの強力な機能を組み合わせました。
現在のCPUとは異なり、GPUは数千のコアで構成されており、AIモデルで一般的に使用される線形代数を計算する能力があります。産業用コンピュータの観点から純粋な計算能力と環境問題が解決された後、次に生成される熱の量に関する懸念がありました。Premioは、NVIDIAのA2の受動冷却設計による過度の熱とその関連する問題の可能性を軽減するカスタムエアフローチャンバーを推奨し、設計に組み込みました。
メリット
Premioと協力することで、この顧客は想像もできなかった方法で製品を近代化しました。NVIDIA A2 GPUとPremio RCO-6000-CML AIエッジ推論コンピューターの統合により、プラットフォームはエッジコンピューティング製品の複雑なアルゴリズムを実行できるようになりました。低遅延データ処理を通じて、モバイルマイクログリッドを活用する組織は、状況データに適切に対応できる実用的なインテリジェンスに基づいた、ミッションクリティカルなビジネスインサイトをすぐに利用できるようになりました。
Premioは、アカウント管理、エンジニアリング、サプライチェーン管理の専門家チームを編成し、顧客と緊密に連携して、すべての疑問や懸念が適切に対処され、解決されるようにしました。RCO-6000-CML AIエッジ推論コンピューターの最初のバッチが組み立てられた際、プロジェクトの顧客の主任エンジニアは、製造を視察し、納品を受けるためにカリフォルニア州南部のPremioの製造施設を訪れました。このささやかな行動は、顧客にユニットとそのベンダー選択に対するさらなる信頼を与えました。Premioの営業およびフルフィルメントチームも、予測と配送スケジュールを顧客に密接に通知し、定められた期限が確実に守られるようにしました。
Premioのエンジニアリングとサプライチェーンの専門知識を活用することで、この顧客は開発コストを時間と費用の両面で大幅に節約しました。また、一貫した構成により、新しいプラットフォームの再設計とテストは過去のものとなりました。現在まで、すべてのPremioコンピューターで欠陥は報告されておらず、これによりこの企業は、顧客へのサービス提供や、モバイルマイクログリッド用のプラットフォームとプログラムの拡大により多くのリソースを割り当てることが可能になりました。
「製品設計と製造におけるPremioとのパートナーシップは、私たちにとって画期的なものでした。すべてのタイムラインを満たした高品質の製品を受け取っていると知ることで、他のことに注意を集中できます」と、顧客のネットワークおよび通信担当シニアマネージャーは付け加えました。「それがプログラムの拡大、顧客とのより密接な関与、新しい製品やアイデアの開発であれ、私たちはコンピューティングシステムを堅牢なエッジハードウェアの専門家に安心して任せることができます。」
この顧客は、Premioに真のパートナーを見つけました。Premioは、課題とニーズを理解し、チームとして緊密に連携して、市場で新たな機会を切り開く革新的なソリューションを考案します。