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HARDWARE
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GPU
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EMBEDDED
55 • FEBBRAIO • 2015
Affidabilità: un elemento fondamentale
In una slot machine un altro elemento critico è l’af-
fidabilità: una macchina ferma equivale a mancati
introiti. L’occupazione di spazio è un elemento da
tenere nella massima considerazione e deve esse-
re ottimizzata. I punti di vulnerabilità più comuni
delle apparecchiature da gioco (come di molte altre
tipologie di apparecchiature informatiche) sono i
dispositivi meccanici come i dischi rigidi che memo-
rizzano i dati di gioco e le ventole utilizzare per il
raffreddamento di componenti come CPU e GPU.
Per definizione i dispositivi meccanici in movimen-
to sono soggetti a fenomeni di usura. I produttori di
apparecchiature hanno cercato di risolvere questi
problemi sostituendo i dischi rigidi rotanti con di-
spositivi a stato solido realizzati a partire dai chip
di memoria che non prevedono parti in movimento.
Le ventole utilizzate sono più affidabili e di mag-
giori dimensioni, sono caratterizzate da una durata
superiore in modo da minimizzare i guasti, anche
se è necessario porre parecchia attenzione alla pol-
vere e alla sporcizia, che possono intasare i filtri di
aspirazione, le ventole e i componenti preposti al
raffreddamento. La scelta di un valido venditore di
apparecchiature significa comprendere le sue scelte
progettuali e la loro influenza sull’affidabilità del
sistema.
Nonostante gli ovvi vantaggi che un elevato gra-
do di affidabilità comporta, alcuni produttori di
apparecchiature continuano a cercare di ridurre i
costi, utilizzando componenti hardware standard
progettati per l’uso nei normali personal computer.
Questo approccio è ampiamente adottato nel caso
delle schede grafiche basate su GPU. Il problema
è rappresentato dal fatto che i PC hanno requisiti
molto differenti in termini di affidabilità rispetto a
quelli richiesti nelle applicazioni embedded, come
appunto le slot machine.
La tecnologia dei personal computer cambia molto
rapidamente e in media un PC è progettato per du-
rare per un periodo di circa 3-4 anni. Generalmente
si ipotizza che un PC non funzioni a ciclo continuo,
ma solamente durante una parte della giornata, ad
esempio 6-8 ore. Facendo funzionare un dispositivo
di questo tipo per 24 ore al giorno per sette giorni
alla settimana è evidente che la sua vita operativa
sarà senz’altro più breve. Le ventole, in particolare,
rappresentano il “tallone di Achille” della schede
grafiche per PC, che molto spesso utilizzano ventole
molto piccole operanti a elevata velocità in quanto
sono chiamate a raffreddare la GPU all’interno di
uno spazio molto spesso limitato (Fig. 1 ).
L’alta velocità contribuisce ad aumentare il rumore
e accelerare i fenomeni di usura, mentre le ridot-
te dimensioni fanno aumentare la probabilità che
si verifichi un inceppamento. La natura stessa del
mercato dei personal computer, dove il prezzo rap-
presenta un elemento critico, spinge i produttori a
utilizzare componenti a basso costo, in particolar
modo i condensatori, con possibile ulteriore dimi-
nuzione del livello di affidabilità. Se si considera-
no i mancati introiti derivati da una slot machine
ferma per guasto all’interno di un casinò e i costi
dell’intervento del servizio di assistenza, è chiaro
che il costo totale di un guasto supera qualsiasi ri-
sparmio ottenuto con l’utilizzo di schede grafiche a
basso costo.
Una soluzione “su misura”
I produttori di chip GPU come AMD hanno cercato
di affrontare molti dei problemi appena esposti, svi-
luppando prodotti destinati espressamente al mer-
cato embedded. La società ha fatto leva sul know
how maturato in quasi tre decenni di progettazione
di GPU per PC e per console di gioco, per realiz-
Fig. 2 – Le GPU di AMD realizzate mediante
moduli multichip integrano i chip di memoria
all’interno del package, in modo da semplificare
il progetto e ridurre l’occupazione di spazio