TPU 3D Printing vs. Tensor Processing Unit: A Guide to the Two Worlds of TPU

Bu kısa isim, TPU, dünyayı değiştiren çok farklı iki teknolojiyi temsil ediyor. Bu makale, aradaki farkı anlaşılması kolay olacak şekilde açıklama yöntemimdir. TPU'yu hiç merak ettiniz mi? Belki bir 3D yazıcı ile esnek parçalar yapmak istiyorsunuz. Ya da belki yapay zekayı hızlandırmak istiyorsunuz. Eğer öyleyse, bu yazı tam size göre. Her iki şeyi de basit bir şekilde açıklayacağım, böylece işiniz için hangi TPU'ya ihtiyacınız olduğunu tam olarak bileceksiniz.

TPU Kısaltmasıyla İlgili Büyük Kafa Karışıklığı Nedir?

İnsanların kafasının neden karıştığını anlamak kolay. Bir tarafta 3D baskı için TPU var. Bu, elinizde tutabileceğiniz gerçek bir malzemedir. Bir tür plastiktir. Kauçuk ve plastik karışımı olarak düşünebilirsiniz. İnsanların esnek telefon kılıfları veya 3D yazıcı ile güçlü contalar yapmaktan bahsettiğini duyduğunuzda, genellikle bu harika TPU malzemesinden bahsediyorlar. Her şey özel özelliklere sahip gerçek şeyler yapmakla ilgili. Bu TPU'nun birçok şey yaratmak için kullanıldığını gördüm. Örneğin, bir elektrikli alet üzerinde yumuşak dokunuşlu bir kavrama veya bir ayakkabı tabanı için yeni bir tasarım yapabilir.

Teknolojinin diğer tarafında ise Tensör İşleme Birimi var. Buna TPU da deniyor. Bu TPU dokunabileceğiniz bir malzeme değil. Google tarafından üretilen özel bir çip olan bilgisayarın bir parçasıdır. Bunu sadece tek bir iş yapmak için üretilmiş süper hızlı bir beyin olarak düşünebilirsiniz. Bu iş yapay zeka ve makine öğrenimi. Mühendislerin eğitim hakkında konuştuklarını duyduğunuzda makine öğrenimi modelleri veya yapmak hesaplama daha hızlı, bu güçlü TPU hakkında konuşuyorlar. Bu TPU bir uygulamaya özel entegre devre. Bu, tek bir iş için üretilmiş bir çip olduğunu söylemenin süslü bir yoludur. Amacı, aşağıdaki gibi şeyler için gereken büyük matematik problemlerini çözmektir doğal dil işleme. Bu işi çok iyi yapıyor. Karışıklık mantıklı ama aradaki farkı bilmek önemli.

3D Baskı Hakkında Konuşalım: Termoplastik Poliüretan (TPU) Nedir?

Öyleyse, ilk TPU'ya yakından bakalım: Termoplastik Poliüretan. Bu, bir 3D yazıcı ile kullanmak için en sevdiğim esnek malzemedir. Temel olarak TPU, filament adı verilen bir tür esnek plastik iptir. Termoplastik elastomerler (TPE'ler) adı verilen daha büyük bir plastik grubunun parçasıdır. TPU'yu özel kılan şey, benzersiz özelliklerinin karışımıdır. Kauçuk benzeri bir hissi vardır ve gerçekten iyi esneyebilir. Ama aynı zamanda bir termoplastiktir. Bu, onu eritmek ve bir şekil vermek için ısıtabileceğiniz anlamına gelir. Örneğin, bir 3D yazıcının ekstrüder. Soğuduktan sonra bu şekli koruyacaktır.

TPU'nun büyüsü, nasıl yapıldığından kaynaklanmaktadır. Sert ve yumuşak parçalardan oluşur. Sert parçalar ona güç ve dayanıklılık kazandırır. Yumuşak kısımlar ise ona büyük bir esneklik ve esneme kabiliyeti kazandırır. Bu nedenle bir TPU parçası bükülebilir, esneyebilir ve kırılmaz. Daha sonra, orijinal şekline geri dönecektir. Farklı TPU filament türleri farklı sertlik seviyelerine sahiptir. Bu, Shore Sertliği adı verilen bir ölçekte ölçülür. Bu, projeniz için mükemmel esneklik miktarını seçmenizi sağlar. Yumuşak bir oyuncaktan bir makine için sert, biraz sert bir parçaya kadar her şeyi yapabilirsiniz. TPU birçok şekilde kullanılabilir.

3D Baskı için Neden TPU Kullanmalıyım?

Bu soruyu sık sık alıyorum. İnsanlar neden diğer malzemeler yerine TPU'yu seçmeleri gerektiğini soruyorlar. Basit cevap, TPU'nun size diğer malzemelerde bulamayacağınız iyi şeylerin bir karışımını vermesidir. En önemli şey, güç ve esneklik karışımıdır. TPU'da basılan bir parça zorlu kullanımın üstesinden gelebilir. Büyük darbe direncine sahiptir. Bu, düşürülebileceği veya vurulabileceği ve parçalara ayrılmayacağı anlamına gelir. Ayrıca harika bir aşınma direncine sahiptir. Yani sürtünmeden dolayı kolayca aşınmayacaktır. Bu da onu hareket etmesi, bükülmesi veya şok alması gereken parçalar için mükemmel hale getirir.

TPU 3D baskıyı sıklıkla önermemin bir başka nedeni de kimyasal direncidir. Birçok TPU filamenti yağlara, grese ve birçok yaygın kimyasala karşı iyi dayanır. Bu, otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda büyük bir artıdır. Ayrıca, TPU'lar mükemmel dayanıklılık sunar. TPU'dan yapılan parçalar, koşullar zor olduğunda bile uzun süre dayanır. 3D baskı yapmak normal plastiklerden biraz daha zor olabilir. Ancak nihai parçalar çabaya değer. Güçlü, esnek ve uzun süre dayanacak bir parçaya ihtiyacınız olduğunda, TPU neredeyse her zaman en iyi seçimdir. TPU'nun mekanik özellikleri bu tür işler için çok iyidir.

3D Baskılı TPU Parçası için En İyi Kullanım Durumları Nelerdir?

İşte işin heyecan verici kısmı. Özel nitelikleri nedeniyle TPU pek çok harika şekilde kullanılabilir. Şahsen TPU'yu birçok farklı proje için kullandım. Tüketim malları alanında TPU'yu her yerde görebilirsiniz. Esnek telefon kılıflarını ve saat kordonlarını düşünün. Ayrıca, tıraş bıçakları veya diş fırçaları üzerindeki yumuşak dokunuşlu tutma yerlerini de düşünün. Bunlar, yumuşak bir his ve mükemmel dayanıklılık gerektiren bu gibi uygulamalar için mükemmeldir. 3D baskı TPU, insanların özel tasarımlar yapmasına ve bu öğelerden az sayıda üretmesine olanak tanır. Bu, onu çok uygun maliyetli bir seçim haline getirir.

Daha teknik alanlarda TPU çok kullanışlıdır. Otomotiv dünyasında, özel contalar, contalar ve esnek tüpler yapmak için kullanılır. Kimyasallara ve sarsıntılara karşı dayanıklılığı onu mükemmel bir seçim haline getiriyor. Tıbbi cihazlarda da inanılmaz kullanımlar gördüm. TPU zararlı değildir ve mikropsuz olması için temizlenebilir. Bu nedenle, yapay uzuvlar için özel astarlar ve ameliyat için esnek kılavuzlar gibi şeyler için kullanılır. Zor geometriye sahip esnek parçaları 3 boyutlu yazdırma yeteneği, yeni şeyler yapmamızı sağlar. Yumuşaklık, güç ve tokluk karışımı gerektiren parçalara ihtiyaç duyduğunuz herhangi bir proje için TPU kullanmayı gerçekten düşünmelisiniz.

Şimdi, Tensör İşleme Birimi (TPU) Nedir?

Şimdi konuyu değiştirelim ve diğer TPU hakkında konuşalım: Tensör İşleme Birimi. Bu özel bir bilgisayar çipidir. Daha önce de söylediğim gibi, bu bir uygulamaya özel entegre devre (ASIC). Ayarlanabilir anahtar gibi birçok işe yarayan bir alet hayal edin. Bu normal bir bilgisayar çipi (CPU) gibidir. Birçok farklı işi oldukça iyi bir şekilde yapabilir. Şimdi, sadece bir tür cıvata için yapılmış özel bir anahtar düşünün. Tam yerine oturur ve o tek iş için çok hızlı çalışır. Bu bir Tensör İşleme Birimidir. Tek işi belirli bir tür matematik yapmaktır. Bu matematiğe tensör hesaplama denir ve makine öğreniminde kullanılır.

Google, makine öğrenimi görevlerini daha hızlı hale getirmek için Tensör İşleme Birimi'ni üretti. Modern yapay zeka, özellikle derin öğrenme modelleri'nin çok sayıda hesaplamaya ihtiyacı vardır. Normal bir CPU'nun bu işi yapması çok uzun zaman alacaktır. Tensör İşleme Birimi en başından itibaren bu özel görevleri yapmak üzere tasarlanmıştır. Bu, tüm süreci çok daha hızlı ve verimli hale getirir. Bu TPU, evdeki bilgisayarınız için satın aldığınız bir şey değildir. Büyük veri merkezlerinde kullanılan güçlü bir araçtır. Google Arama, Çeviri ve Fotoğraflar gibi ürün veya hizmetlerin çalıştırılmasına yardımcı olur. TPU ayrıca bu iş için diğer çiplere göre daha az miktarda enerji kullanır.

TPU'lar CPU ve GPU'lara Kıyasla Nasıl Çalışır?

Bir Tensör İşleme Ünitesini özel yapan şeyin ne olduğunu gerçekten anlamak için, onu zaten bildiğiniz çiplerle karşılaştırmak yardımcı olur. Bunlar CPU'lar ve GPU'lardır. Bir CPU (Merkezi İşlem Birimi) bilgisayarın beynidir. Genel işler için üretilmiştir. Bilgisayarınızın sistemini çalıştırmak veya bir web sitesini açmak gibi her türlü görevi tek tek yerine getirmek için tasarlanmıştır. Esnektir ancak aynı basit görevi aynı anda tekrar tekrar yapmak için en hızlısı değildir. Bir GPU (Grafik İşleme Birimi) daha spesifik bir iş için yapılmıştır. İlk olarak video oyunlarının resimlerini oluşturmak için yapılmıştır. Bu, görüntüleri oluşturmak için aynı anda binlerce basit hesaplama yapmayı içerir. Aynı anda birçok şeyi yapabilme gücü, GPU'ları uzun süre makine öğrenimi için iyi bir seçim haline getirdi.

Tensör İşleme Birimi daha da uzmanlaşmıştır. GPU'lar aynı anda birçok şeyi yapmakta iyidir. Ancak bir TPU sadece sinir ağı hesaplamasının merkezindeki matris çarpımı için tasarlanmıştır. Tek bir çip üzerinde çok sayıda basit hesap makinesine sahiptir. Ayrıca yüksek bant genişliğine sahip bellek onlara hızlı bir şekilde veri sağlamak için. Bu, bir TPU'nun şunları yapabileceği anlamına gelir büyük miktarda veri. Bu önemli hesaplamaları güçlü bir GPU'dan çok daha hızlı ve daha az güçle yapabilir. Bu nedenle TPU'lar çok büyük bilgisayarları eğitmek için kullanılır. derin öğrenme modelleri. Bunu şu şekilde düşünebilirsiniz. Bir CPU tek bir vasıflı işçi ise, bir GPU bir işçi takımıdır. Bir TPU, tek bir şey için üretilmiş bütün bir fabrika hattıdır. CPU'lar ve GPU'lar harikadır, ancak büyükler için Yapay zeka uygulamalarıTPU genellikle daha uygun bir seçimdir.

Tensör İşleme Birimi Yapay Zeka İçin Neden Bu Kadar Önemli?

Tensör İşleme Biriminin büyümesi, yapay zekanın hızlı büyümesiyle bağlantılıdır. Günümüzün makine öğrenimi uygulamaları iki ana şeye ihtiyaçları var. İhtiyaçları büyük miktarda veri ve bu verilerle çalışmak için çok fazla bilgisayar gücü. TPU onlara bu gücü sağlıyor. TPU ve güçlü GPU'lar gibi özel donanımlar olmasaydı, yapay zeka son on yılda bu kadar hızlı büyüyemezdi. Zor modelleri eğitmek çok uzun sürer ve çok fazla paraya mal olurdu.

Tensör İşleme Birimi, daha gelişmiş yapay zeka oluşturmayı ve kullanmayı mümkün kılar. Örneğin, insanların daha doğru ve karmaşık dil modelleri oluşturmasına olanak tanır. Ayrıca bilgisayar görme sistemlerine güç sağlamaya da yardımcı olur. Bu sistemler fotoğraf ve videolardaki nesneleri inanılmaz bir hızla bulabilir. Kısacası TPU, tüm yapay zeka alanı için çok önemli bir araçtır. Araştırmacıların ve şirketlerin fikirlerini daha hızlı test etmelerini, daha büyük ve daha iyi modeller oluşturmalarını ve daha fazla insana YZ hakkında iyi şeyler vermelerini sağlar. Bu özel donanım, günümüzün YZ sistemlerinin temel ve önemli bir parçasıdır. TPU, hesaplama için güçlü bir motordur.

TPU vs. TPU: Kafa Kafaya Karşılaştırma

İşleri daha açık hale getirmek için basit bir tablo hazırladım. İki TPU türü arasındaki farkları gösteriyor. Bunları yan yana görmek gerçekten ne kadar farklı olduklarını gösteriyor.

Gördüğünüz gibi, isimleri dışında hiçbir ortak noktaları yok. Biri gerçek dünyada bir şeyler yapmakla ilgili. Diğeri ise dijital dünyada bilgi ile çalışmakla ilgili. Her ikisi de çok faydalı teknolojilerdir, ancak tamamen farklı amaçlar içindir.

3D Baskı için TPU'ya Benzer Malzemeler Var mı?

Esnek olması gereken bir şey üzerinde çalışırken, TPU genellikle seçtiğim malzemedir. Ancak diğer seçenekler hakkında bilgi sahibi olmak faydalı olacaktır. TPU'ya benzer malzemelerin ana grubu diğer TPE'lerdir (Termoplastik Elastomerler). TPU aslında bir TPE türüdür. Diğer TPE filamentleri biraz daha yumuşak olabilir veya daha fazla esneyebilir. Ancak 3D baskı yapmak daha da zor olabilir. Başka bir seçenek de TPC'dir (Termoplastik Kopolyester). İyi bir esneklik sunar ve birçok TPU filamentine göre ısı ve güneş ışığını daha iyi idare eder.

Bir karşılaştırma yapmak için PLA gibi yaygın bir sert plastiğe veya Naylon gibi güçlü bir plastiğe bakalım. PLA'nın yazdırılması çok kolaydır ancak kolayca kırılır. Naylon çok güçlüdür ve büyük bir dayanıklılığa sahiptir, ancak serttir, esnek değildir. Yani, bu lastik gibi sıçrama ve bükülmeye ihtiyacınız olduğunda, bunların hiçbiri TPU'nun yerini alamaz. 3d baskı için doğru malzemeyi seçmek her zaman parçanızın ne yapması gerektiğine bağlıdır. TPU'nun malzeme özellikleri, özellikle mükemmel aşınma direnci ve mükemmel gerilme mukavemetiiçin mükemmel bir seçimdir. esnek 3 boyutlu parçalar.

TPU Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Son olarak, her iki TPU türü hakkında sıkça duyduğum birkaç soruyu yanıtlayalım.

TPU 3D baskı zor mu? Sert malzemelere göre 3d baskı yapmak daha zor olabilir. TPU filamenti çok esnek olduğu için bazen bükülebilir veya 3D yazıcının ekstrüder. Ancak doğru ayarlarla harika sonuçlar elde edebilirsiniz. Örneğin, daha yavaş bir baskı hızı ve doğru miktarda çekme kullanmak önemlidir. Duvar kalınlığı ve geri çekme gibi şeyleri değiştirmek, iyi bir yüzey kalitesi ve yapısal bütünlüğünü korumak için önemlidir.

3D yazıcım için ne tür TPU kullanmalıyım? TPU filamentleri farklı şekillerde gelir Shore Sertlik derecelendirmeler. Daha düşük bir sayı (85A gibi) çok yumuşak ve esnektir. Daha yüksek bir sayı (95A gibi) daha serttir ve yazdırması daha kolaydır. Genel kullanım amaçlı esnek TPU parçaların çoğu için 95A TPU başlangıç için iyi bir yerdir. Bazıları polyester bazlıBu da onların özelliklerini değiştirebilir.

Bir Tensör İşleme Birimi (TPU) satın alabilir miyim? Genellikle hayır. Tensör İşleme Birimi, satın alıp kendi bilgisayarınıza yerleştirebileceğiniz bir CPU veya GPU gibi değildir. Bunlar çoğunlukla Google tarafından kendi veri merkezlerinde kullanılır. Ancak, TPU'ların gücünü Google Cloud Platform hizmetleri aracılığıyla elde edebilirsiniz. Bu, herkesin kendi makine öğrenimi modellerini eğitmek için bu güçlü makineleri kullanmak üzere ödeme yapmasına olanak tanır.

Bir Tensör İşleme Birimi tüm yapay zeka görevleri için bir GPU'dan daha mı iyidir? Her zaman değil. Bir TPU, aşağıdakiler için eğitim kısmında çok iyi olacak şekilde yapılmıştır derin öğrenme modelleri. Ancak GPU'lar hala çok kullanışlı ve güçlüdür. Bazı türler için makine öğrenimi uygulamaları veya "çıkarım" kısmı için (kullanıcıda veya yakınında veri işleme), bir GPU daha iyi veya daha ucuz bir seçim olabilir. Dünya CPU'lar ve GPU'lar ve TPU'lar sürekli değişiyor.

18. Hatırlanması Gereken Önemli Çıkarımlar

• İki Tür TPU: TPU adı, 3D baskı için esnek bir malzeme olan Termoplastik Poliüretan veya yapay zeka için bir bilgisayar çipi olan Tensör İşleme Birimi anlamına gelebilir.
• 3D Baskı için TPU: Bu, gerçek dünya parçaları yapmak için kullanılan, büyük darbe direnci ve aşınma direncine sahip güçlü, esnek, kauçuk benzeri bir plastiktir.
• Yapay Zeka için TPU: Bu, makine öğrenimi modelleri için yapay zeka hesaplamasını çok daha hızlı hale getirmek ve daha az güç kullanmak için Google tarafından üretilen özel bir işlemcidir (Tensör İşleme Birimi).
• Kullanım Durumunuzu Bilin: Sizin için doğru TPU tamamen projenize bağlıdır. Gerçek bir nesne mi yoksa bir yapay zeka programı mı oluşturuyorsunuz?
• Farklı Dünyalar: Aynı isme sahip olsalar da bu iki teknoloji tamamen farklı alanlarda kullanılıyor ve aynı şeyleri yapmıyor.