Nội dung bài viết tập trung các thông tin chính sau:

1. Máy tính công nghiệp lý tưởng cho nhiều lĩnh vực

2. Đặc điểm của máy tính công nghiệp

3. Sự khác biệt giữa máy tính công nghiệp so với máy tính thông thường

4. Giá máy tính công nghiệp

Máy tính công nghiệp hay còn gọi là Industrial Computer, hiểu đơn giản là máy tính được thiết kế để điều khiển và giám sát công nghiệp. Để thực hiện được chức năng đó, máy tính công nghiệp vượt qua hàng loạt tiêu chí về khả năng hoạt động 24/7, khả năng chống rung sốc, chống bụi ẩm, chống nhiễu điện từ...Cấu trúc chính và nguyên lý làm việc của nó đảm bảo như máy tính thông thường.

IPC được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của công nghiệp

Máy tính công nghiệp lý tưởng cho nhiều lĩnh vực

Hiện nay, IPC đã được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của công nghiệp và các ứng dụng đời sống.

Ví dụ: kiểm soát hiện trường, trạm thu phí, y tế, bảo vệ môi trường, thông tin liên lạc, giao thông thông minh, giám sát, máy ATM, POS, máy công cụ CNC, máy phân phối nhiên liệu, hóa dầu, bán lẻ, công nghiệp quân sự, năng lượng điện, đường sắt, đường cao tốc, hàng không vũ trụ, tàu điện ngầm...

Đặc điểm của máy tính công nghiệp

Theo cách hiểu về ứng dụng, máy tính công nghiệp là máy tính được thiết kế đặc biệt cho các khu công nghiệp – nơi có độ rung mạnh, nhiều bụi và nhiễu điện từ trường cao và cần hoạt động 24/7. Vì vậy, so với máy tính thông thường, máy tính công nghiệp phải có những đặc điểm sau:

• Phần khung chassis sử dụng kết cấu thép, có khả năng chống nhiễu điện từ, chống bụi và chống va đập cao.
• Có một bảng nối đa năng đặc biệt trong khung máy và có các khe cắm mở rộng.
• Có một bộ nguồn đặc biệt trong khung máy và bộ nguồn có khả năng chống nhiễu mạnh.
• Yêu cầu có khả năng làm việc liên tục trong thời gian dài. (Các linh kiện bên trong như RAM, ổ cứng, CPU...chuẩn công nghiệp, độ bền và vòng đời cao hơn)
• Hỗ trợ khung tiêu chuẩn dễ lắp đặt

Ưu điểm máy tính công nghiệp không quạt

Sự khác biệt giữa máy tính công nghiệp so với máy tính thông thường

Máy tính công nghiệp cũng là máy tính nhưng ổn định hơn, bền bỉ hơn máy tính thông thường, nhất là chúng hoạt động liên tục 24/7 với khả năng chống bụi ẩm, chống rung sốc, chống nhiễu điện từ...

Máy tính công nghiệp dạng box-PC có thể sử dụng kết hợp với một màn hình rời hoặc tích hợp dạng all-in-one. PC công nghiệp ít khi được sử dụng tại nhà và thường được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt hoặc những nơi yêu cầu hiệu suất máy tương đối cao.

• Thứ nhất, chức năng, bo mạch chủ điều khiển công nghiệp có nhu cầu cụ thể và chức năng cụ thể, trong khi bo mạch chủ thông thường là nhu cầu phổ biến và có nhiều chức năng.
• Thứ hai, sự ổn định: Kiểm soát công nghiệp nhấn mạnh đến tính ổn định cực cao và không gặp sự cố; Bo mạch chủ thông thường có thể có hiệu suất tuyệt vời nhưng không phù hợp khi vận hành 24/7 liệ tục.
• Thứ ba, tản nhiệt: Bo mạch chủ điều khiển công nghiệp chú ý đến hiệu quả tản nhiệt, còn bo mạch chủ thông thường tập trung vào hình thức bên ngoài;
• Thứ tư, điều khiển công nghiệp là nhu cầu đặc thù nên số lượng không nhiều, giá thành đắt. Bo mạch chủ thông thường thường sẽ giành chiến thắng nếu so sánh về giá.

Để chứng minh những điều chia sẻ ở trên, tôi sẽ phân tích từ 6 khía cạnh:

• Nguyên tắc thiết kế
• Vật liệu chế tạo
• Khả năng ứng dụng 
• Chi phí
• Vòng đời
• Yêu cầu tùy chỉnh

Nội dung khá chi tiết sẽ có trong phần chia sẻ dưới đây:

1# Nguyên tắc thiết kế

Hầu hết các bo mạch chủ máy tính công nghiệp sử dụng lớp PCB 8 đến 10 lớp, còn máy tính thương mại hầu hết đều sử dụng bo mạch 4 lớp. Lớp trên và lớp dưới của bo mạch 4 lớp là lớp tín hiệu, hai lớp ở giữa là lớp tiếp đất và lớp nguồn. Đối với những loại có hơn 8 lớp như hàn, cấp điện, che chắn và các lớp khác được thêm vào. Ngoài sự khác biệt về nguyên lý thiết kế, độ cứng của PCB 8 lớp cũng cao hơn nhiều so với PCB 4 lớp.

Về thiết kế: Máy tính công nghiệp là một giải pháp máy hoàn chỉnh được thiết kế từ góc độ thiết kế sử dụng trong môi trường công nghiệp để làm việc không ngừng nghỉ, chống nhiễu, chống từ, chống rung sốc, môi trường nhiệt độ cao và thấp...Để đạt được thiết kế như vật cần xác định cách bố trí bo mạch chủ, khả năng chống sốc cũng như việc lựa chọn các bộ phận và linh kiện... tất cả đều là những quyết định được đưa ra có tính đến sự ổn định. Thiết kế của máy tính thương mại không cần quá khắt khe, vì môi trường làm việc nhìn chung tương đối tốt, nhiệt độ được kiểm soát, môi trường làm việc ít thách thức hơn, yêu cầu về độ ổn định khi vận hành thấp hơn nhiều so với máy tính công nghiệp, nhìn chung đáp ứng được nhu cầu sử dụng hàng ngày.

2# Vật liệu chế tạo

Khung máy tính công nghiệp chủ yếu sử dụng khung kết cấu thép và khung hợp kim nhôm. Đặc trưng của nó là khả năng chống gỉ, bền bỉ, hình dạng tiêu chuẩn, tính thẩm mỹ chung và màu sắc bề ngoài tương đối đơn lẻ, màu chủ đạo thường là đen, trắng, bạc. Do địa điểm sử dụng máy tính công nghiệp nhìn chung không nằm trong phạm vi số đông, nên yêu cầu về hình thức không cao, nhưng yêu cầu về độ chắc chắn của khung máy tương đối cao.

Khung máy tính thương mại có tính thẩm mỹ cao và có nhiều kiểu dáng và chất liệu khác nhau. Thông thường, những tấm sắt mỏng, kính chống cháy nổ, các bộ phận bằng nhựa,… là những thứ chính. Chúng được đặc trưng bởi vẻ đẹp và sự mỏng manh, và nhìn chung sẽ có một số không gian dư thừa để thêm các vật dụng trang trí như quạt màu và dải đèn. Bởi vì máy tính thương mại chủ yếu được sử dụng bởi các cá nhân, đơn vị và một số nhóm khác và trong nhiều trường hợp được đặt trên máy tính để bàn nên yêu cầu về hình thức tương đối cao.

3# Khả năng ứng dụng 

PC công nghiệp chủ yếu được sử dụng trong nhà xưởng, ngoài trời, bên trong thiết bị hoặc thậm chí trong hầm mỏ và phương tiện giao thông. Các tình huống sử dụng khác nhau có các yêu cầu khác nhau đối với máy tính công nghiệp. Ví dụ, yêu cầu về nhiệt độ cao và thấp ngoài trời tương đối cao, yêu cầu về kích thước của toàn bộ máy bên trong thiết bị tương đối cao, yêu cầu về khả năng chống nhiễu và bụi trong hầm mỏ cao và yêu cầu về khả năng chống rung sốc liên tục khi lắp đặt trên các phương tiện di chuyển. Do đó, đối với các tình huống sử dụng khác nhau này, các sản phẩm do nhà sản xuất phát triển sẽ đáp ứng đa dạng các nhu cầu sử dụng.

Máy tính thương mại hầu hết được sử dụng trong nhà, văn phòng, nơi kiểm soát được nhiệt độ môi trường. Trong môi trường này, máy tính hoạt động tốt, không cần phải cân nhắc nhiều thứ phức tạp như vậy. Môi trường công nghiệp và khai thác mỏ nên khối lượng công việc của các nhà thiết kế nhỏ hơn nhiều và không cần phải thực hiện nhiều thiết kế như tủ lắp đặt, khung giá treo có tính đến môi trường.

Thị trường máy tính công nghiệp chắc chắn sẽ nhỏ hơn nhiều so với thị trường máy tính thương mại. Trong hầu hết các trường hợp, tỷ lệ giá/hiệu năng của máy tính công nghiệp kém hơn nhiều so với máy tính thương mại. Vậy nguyên nhân dẫn đến kết quả này là gì?

* Quy mô sản xuất:

Máy tính công nghiệp không thể sản xuất quy mô lớn nên số lượng sản xuất của một lô của các nhà sản xuất nói chung có thể chỉ từ vài trăm đến vài nghìn. Mặt khác, máy tính thương mại thường sản xuất hàng chục nghìn hoặc hàng trăm nghìn bo mạch chủ và giá thành trung bình của khối lượng này là khác nhau. Tất cả các khoản đầu tư R&D ban đầu, chi phí thử và sai, chi phí xây dựng dây chuyền sản xuất và chi phí bảo trì sản phẩm đều cần được tính đến. Nếu không tăng về số lượng thì chi phí sẽ không được chia đều nên giá thành sẽ cao hơn.

* Thành phần:

Do các tình huống sử dụng đặc biệt của máy tính công nghiệp nên nó có yêu cầu cực kỳ cao về tỷ lệ hỏng hóc của máy tính công nghiệp. Không giống như máy tính ở nhà hoặc văn phòng, thỉnh thoảng nó bị hỏng và bạn chỉ cần khởi động lại nó. Tuy nhiên, máy tính công nghiệp thường là mắt xích quan trọng trong hệ thống điều khiển và nó thường tác động đến toàn bộ hệ thống. Vì vậy, các nhà sản xuất máy tính công cần lựa chọn tiêu chuẩn tương đối cao khi lựa chọn linh kiện. Ví dụ, trên một số bộ phận tiếp xúc, có thể sử dụng cả bộ phận mạ đồng và mạ vàng. Các nhà sản xuất máy tính công nghiệp chủ yếu sử dụng các bộ phận mạ vàng và lớp mạ dày hơn. Và có hàng chục nghìn linh kiện trên một bo mạch chủ, chi phí tích lũy tương đối cao. Bởi vì máy tính thương mại không cần phải xem xét nhiều tỷ lệ hỏng hóc, điều kiện môi trường... nên tiêu chuẩn có thể được hạ xuống và giá thành sẽ giảm xuống.

4# Yêu cầu tùy chỉnh

Yêu cầu tùy chỉnh đề cập đến một số yêu cầu tùy chỉnh đặc biệt của khách hàng.

Như đã đề cập ở trên, đặc thù của nhóm khách hàng máy tính công nghiệp có thể sẽ đưa ra một số yêu cầu đặc biệt cho ứng dụng cụ thể. Thông thường, có nhiều giao diện, chẳng hạn như nhiều USB, PCIe, cổng LAN, RS232/485...Những yêu cầu đặc biệt này của khách hàng đặc biệt phổ biến trong ngành công nghiệp máy tính công nghiệp. Máy tính thương mại thường không thể đáp ứng được những nhu cầu đặc biệt này và các nhà sản xuất máy tính thương mại sẽ không thực hiện những điều chỉnh đặc biệt đối với những đơn hàng lô nhỏ này. Vì vậy, các nhà sản xuất máy tính công nghiệp thường có các giải pháp sản phẩm tương ứng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của khách hàng. Đây cũng là điều mà máy tính thương mại khó có thể tiếp cận.

5# Vòng đời

Vòng đời đề cập đến khoảng thời gian mà sản phẩm có thể được mua và bảo trì liên tục. Ví dụ, chúng ta gần như không thể mua một chiếc máy tính thương mại hoàn toàn mới sau 7 - 10 năm, ít nhất là không phải theo đợt.

>> Vòng đời của máy tính công nghiệp trong bao lâu?

Vẫn tùy theo nhóm nhu cầu, vòng đời của sản phẩm máy tính công nghiệp cao hơn rất nhiều so với máy tính thương mại. Bởi vì:

• Nhu cầu của khách hàng thường tuân theo thiết bị, phần mềm và dự án nên tiêu chuẩn có thể không thay đổi trong một thời gian dài sau khi nó được xây dựng
• Cân nhắc khi chi phí đầu tư cho nhân lực, thời gian, thử và sai cho các thay đổi tương đối cao.

Sản phẩm End-user cần có thể phải sẵn sàng trong thời gian dài nên yêu cầu về vòng đời của máy tính công nghiệp cũng rất dài. Một số khách hàng sẽ tập trung vào yêu cầu vòng đời trên 10 năm. Đây cũng là lý do tại sao đôi khi chúng ta thấy nhiều CPU "cổ" như J1900, N3160 và những CPU cực kỳ cũ khác vẫn còn phổ biến vì còn rất nhiều khách hàng cần cấu hình cũ này. 

BÁO GIÁ MÁY TÍNH CÔNG NGHIỆP

Máy tính công nghiệp được thiết kế tùy chỉnh theo cấu hình mong muốn của khách hàng. Giá của mỗi bộ máy tính phụ thuộc vào cấu hình cho dự án/yêu cầu cụ thể. Tuy nhiên, với cấu hình tiêu chuẩn, khách hàng có thể tham khảo giá của một số dòng máy tính công nghiệp được liệt kê dưới đây:

Dòng máy tính giá rẻ từ 10 – 20 triệu

1/ NISE5X

2/ Dòng NISE10x

3/ Dòng NISE2xx

 

Dòng máy tính tầm trung từ 30 triệu trở lên

1/NISE38xx

2/NISE39xx

* Lưu ý: báo giá chỉ áp dụng thời điểm Q3 2022