Integrierte Rechenleistung: Der Industrie-PC

Den normalen PC, wie der Mac ebenfalls dazu gehört, ist ein Alleskönner. Er ist per Definition auf keine spezielle Aufgabe optimiert – das macht ihn für industrielle Einsatzzwecke aber wertlos. Wird die Rechenleistung ganz speziell benötigt, muss ein Industrie-PC her.

Wo ist der Unterschied?

Der Unterschied zwischen einem „normalen“ PC und einem Industrie-PC liegt am auffälligsten im Betriebssystem. Denn Windows oder Mac OS X kommt hier normalerweise nicht zum Einsatz. Stattdessen werden, wenn nicht für ganz spezielle Fälle gar ein eigenes Betriebssystem eingesetzt wird, Abwandlungen von FreeBSD oder Linux verwendet. Sie haben den Vorteil, dass sie kostenlos nutzbar sind, quasi beliebig hoch (oder niedrig) skalieren können, modular aufgebaut sind und noch dazu äußerst stabil sind. Dafür bleibt die Nutzerfreundlichkeit etwas auf der Strecke, was bei den speziellen Anwendungen aber nicht von großer Bedeutung ist.

Auch das Gehäuse eines Industrie-PC ist anders als ein herkömmliches. Schönes Design ist in der Industrie vollkommen egal, stattdessen muss das Gehäuse funktional sein. Alle Komponenten müssen, am besten noch mit Redundanzen, untergebracht werden können. Es sollten nur die nötigsten Anschlüsse vorhanden sein – Netzwerk, Bildschirm, ein Port für eine Tastatur (PS2 oder USB) – das muss reichen. Interessant wird es im Inneren. Falls nämlich x86-Hardware zum Einsatz kommt, handelt es sich in aller Regel um Server-Komponenten, die mit zusätzlichen Sicherheitsfeatures für erhöhte Stabilität sorgen. Da wäre beispielsweise der ECC-RAM zu nennen, der Fehler mithilfe eines Paritätsbits selbstständig erkennt und sogar beheben kann. Mittlerweile kommen aber auch oft andere Architekturen wie ARM zum Einsatz. Dies ist davon abhängig, auf welchem Schwerpunkt die Priorität liegen soll. ARM ist beispielsweise relativ stromsparend und kann gut auf eigene Bedürfnisse angepasst werden, während man bei Intel mehr oder weniger darauf angewiesen ist, was der Hersteller vorgibt. Dafür ist der Chip aber auch schon fertig.

Wo liegen die Vorteile?

Die Vorteile, die die Industrie einen eigenen Rechner nutzen lässt, der sich wirklich nur für den bestimmten Zweck eignet, liegen genau darin: Durch seine hohe Optimierung auf seine Arbeit kann er mehr nützliche Rechenleistung aus der benötigten Energie holen als es ein Rechner von der Stange könnte. Durch das Weglassen nicht benötigter Komponenten kann man das Ganze auf der anderen Seite auch wieder kleiner bauen, sodass man auf ein gegebenes Volumen mehr Rechenleistung unterstellen kann.

Praktisches Beispiel: Der Server im Rechenzentrum

Ein noch relativ greifbares Beispiel eines solchen Custom-PC ist vielleicht ein Server aus dem Rechenzentrum. Diese kommen in speziellen Gehäusen, haben spezielle Netzteile und sind ansonsten aufs Wesentliche reduziert. Eine Grafikkarte benötigen sie gar nicht, dafür etwas Prozessorleistung und vor allem Arbeitsspeicher. Ziel ist es hier einerseits, auf engem Raum viele Rechner unterzubringen und andererseits dennoch nicht auf Rechenleistung pro Gerät zu verzichten – und das Ganze am besten bei optimalem Wirkungsgrad des Netzteils.