نظرة على Jetson TK1 من NVIDIA

تعرف على أقوى لوحة مطور ARM تم إنشاؤها على الإطلاق

نفيديا دخلت عالم سوق أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة بطريقة كبيرة مع جيتسون TK1. بينما قد تكون سمعت عن لوحات هواة رائعة مثل فطيرة التوت أو BeagleBone Black ، خطت NVIDIA خطوة إلى الأمام وصنعت منتجًا للنماذج القائمة على ARM في المساحة الاحترافية. إنها قوية ورخيصة ومتوفرة بسهولة. هذه هي الأشياء التي يحبها فريق البحث والتطوير (ووكلاء الشراء).

أرسلت لي NVIDIA واحدة لألعب بها وكنت أضعها في خطوات - كهاوي متقدم ، وكذلك كمستهلك نموذجي يتطلع إلى بناء أجهزته الحاسوبية الخاصة. أنا سعيد جدًا بما رأيته.

إن Jetson ليس أداة تعليمية.

Jetson هو ما يُعرف باسم كمبيوتر لوحة واحدة. هذا يعني أنه جاهز خارج الصندوق لتوصيل عرض من نوع ما ، وإضافة طريقة إدخال ، وبعد ذلك يعمل كل شيء. كل ما يلزم للتشغيل كجهاز كمبيوتر - المعالج ، والذاكرة ، والتخزين ، والشبكات ، إلخ. - مدمج في اللوحة مباشرة ، وهذا يجعل البدء في مشروع أمرًا سهلاً للغاية. قد تكون هذه المشاريع شيئًا تقنيًا للغاية لن يهتم به المستهلكون ، أو يمكن أن تكون شيئًا أكثر بساطة مثل بناء جهاز كمبيوتر المسرح المنزلي الخاص بك. كل ما عليك فعله هو تحميل بعض البرامج وتشغيلها.

Jetson ليس أداة تعليمية ، مثل Raspberry Pi. أشياء مثل رأس GPIO (المدخلات والمخرجات للأغراض العامة) التي لها تباعد بين 2 مم واستخدام 1.8 منطق فولت يعني أنك لن تكون قادرًا على استخدام مجموعة واسعة من أدوات التوسيع المكونات. إذا فهمت ما يعنيه ذلك ، فأنت ترى لماذا يستهدف هذا شخصًا في بيئة تطوير متقدمة. إذا لم تفهم ، فهذا يعني ببساطة أنك لن تذهب إلى Adafruit وشراء مجموعات جاهزة لبناء الأشياء في المنزل.

يمكن للتطبيقات استخدام 192 نواة رسومات Kepler لإجراء العمليات الحسابية.

جيتسون يكون قوي جدا (ل القائم على ARM product) كمبيوتر أحادي اللوحة للاستخدام في التطبيقات الصناعية حيث يُفضل وجود لوحة جاهزة ، أو للقيام بشيء مثل بناء جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك أو خادم صغير. إنها صديقة للطاقة (قمت بقياس 13 واط من سحب الطاقة عند ذروة الاستخدام) ، مدعومة بالكامل من قبل NVIDIA أوبونتو Linux 4 Tegra المبني على 14.04 ، ويدعم بشكل كامل لغة إلغاء تحميل GPGPU من NVIDIA CUDA. هذا يعني أنه يمكن للتطبيقات استخدام 192 نواة رسومات Kepler لإجراء العمليات الحسابية إذا تم تطويرها من أجلها. يمكن لأي شخص يستخدم بطاقة رسومات من فئة Kepler في أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows بالتزامن مع برنامج مثل Adobe Premiere أن يخبرك أن هذا يحدث فرقًا كبيرًا. ومع Jetson ، لن تستهلك مئات الواط من الطاقة للقيام بذلك.

تفاصيل الأجهزة

بالنسبة لنظام ARM ، هذا الشيء هو وحش.

يعمل Jeston على أحدث إصدارات NVIDIA Tegra TK1 SoC (نظام على رقاقة). لديك أربعة نوى ARM Cortex-A15 ذات 32 بت للأغراض العامة تعمل بسرعة 2.3 جيجاهرتز ، وهي نواة "ظل" منخفضة الطاقة من نوع Cortex-A15 تعمل عندما لا يكون النظام تحت عبء ثقيل كن أكثر ملاءمة للطاقة ، و 192 Kepler GPU core at 852MHz للحصول على قوة حصانية رسومية وحساب GPU عبر NVIDIA's CUDA (Compute Unified Device Architecture) لغة. بالنسبة لنظام ARM ، هذا الشيء هو وحش.

يقترن مع TK1 SoC بسعة 2 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي DDR3L ، مسجلة بسرعة 933 ميجاهرتز وعلى ناقل بعرض 64 بت. للتخزين ، يوجد 16 جيجا بايت من فلاش NAND على اللوحة ، بالإضافة إلى بطاقة SD وتوسيع SATA - توصيل شيء مثل 1 تيرابايت SSD لا يتطلب سوى الكابلات الصحيحة. مرة أخرى ، هذه ليست لعبة.

للاتصال ببقية العالم ، لديك مجاملة كاملة للمدخلات والمخرجات. يوجد منفذ Realtek RTL8111GS 10/100/1000 Ethernet على اللوحة ، وهو مدعوم بالكامل خارج الصندوق. يوجد منفذ HDMI قياسي للصوت والفيديو إلى شاشة خارجية ، وإدخال صوت تناظري ومقابس إخراج ، ومنفذ USB 3.0 كامل الحجم.

أكبر مشكلتي هي عدم وجود دعم Android.

لاستخدام أكثر تقدمًا ، ستجد منفذًا تسلسليًا RS232 واحدًا ، وموصل GPIO مكونًا من 25 سنًا ، ورأس JTAG وفتحة miniPCI Express أحادية المسار. هناك أيضًا USB OTG والاسترداد عبر منفذ micro USB 2.0.

على الرغم من أنني كنت أرغب في رؤية شبكة لاسلكية مدمجة وبلوتوث ، إلا أن إضافة منفذ تسلسلي ورأس JTAG أكثر من تعويضه. تذكر أن هذا لم يكن مصممًا للمبتدئين.

أكبر مشكلتي هي عدم وجود دعم Android. قالت NVIDIA إن Linux 4 Tegra هو نظام التشغيل الوحيد المدعوم لـ Jetson ، وأعتقد أنهم يتجاهلون مجتمع تنموي ضخم - "محترفون" والمصلحون الذين يقومون بأشياء عظيمة - من خلال عدم تضمين عليه. لست متأكدًا من سبب عدم توفر Android لـ Jetson (إذا كان عليّ أن أخمن ، فسأقول أن له علاقة بـ CUDA ، لكن هذا تخمين بنسبة 100 في المائة) ولكني أتمنى أن يكون كذلك. لكل متحمس أو محترف يريد بيئة Ubuntu كاملة للتطوير ، أنا متأكد من أن هناك أيضًا شخص يريد Android.

من يجب أن يستخدم هذا؟

قوة حسابية أكثر مما ستعرف ماذا تفعل به.

نأمل أن يقرأ عدد قليل منا هذا. سيقوم Jetson بإنشاء HTPC أو ملف الشبكة وخادم الوسائط الهائل (بسبب مستودع برامج Ubuntu الضخم) ، و إنه أيضًا الجهاز المثالي للاستخدام في صناعات مثل المجال الطبي أو صناعة السيارات أو الروبوتات والآلات رؤية. معبأة في هذه اللوحة الصغيرة هي نفس محرك حوسبة GPU الذي ستجده في أي نظام متطور مصمم لتطبيقات CUDA ، باستخدام طاقة أقل بحوالي 10 مرات.

من جانب المستهلك ، حتى تشغيل سطح مكتب كامل ، فإن النظام سريع الاستجابة وقادر. غير قادر مثل Raspberry Pi قادر ، لكن قادر مثل الكمبيوتر المحمول الخاص بك قادر. من السهل إنشاء نظام بمحرك أقراص SATA خارجي كبير وتحميله بوسائط وبرامج خاصة بالترفيه أدركت ، وستلاحظ الأداء المحسّن بشكل كبير مقابل Android HTPC أو الوسائط المستندة إلى Raspberry Pi الحاسوب.

قد يرغب الهواة والمتحمسون في التفكير مرتين في Jetson.

Jetson هي أيضًا أداة للدخول في جيل جديد من الأنظمة المدمجة. المطورين الذين يعملون حاليًا على تطبيقات CUDA لديهم الآن بيئة مدمجة مُعدة مسبقًا للبدء بإجراء تغييرات قليلة أو معدومة على التعليمات البرمجية الأساسية الخاصة بهم. المطورين الذين يعملون على الأنظمة الأساسية المضمنة لديهم الآن لوحة مجموعة تعليمات ARM تتمتع بقوة حوسبة أكبر مما سيعرفون ماذا يفعلون به. سيكون من المفيد إعادة كتابة التعليمات البرمجية لاستخدام CUDA في العديد من المشاريع التي لن تكون ممكنة بدون هذا النوع من الأجهزة. NVIDIA's CUDA SDK قوية وناضجة بالفعل ، ونحن على يقين من أنها ستستمر في توفير المكتبات والأدوات لمزيد من التطوير. لقد كنت أقوم ببعض الاستشارات جنبًا إلى جنب مع مجموعة صغيرة قد تحاول تجربتها في مشروعهم الأخير ، لذلك هناك بالتأكيد بعض الاهتمام هناك.

قد يرغب الهواة والمتحمسون في التفكير مرتين في Jetson. تبدو المكتبات المسرّعة بواسطة GPU شيئًا رائعًا ، لكنك لن تكون قادرًا على الجلوس وكتابة بضعة أسطر من Python لاستخدام أي منها. ستواجه أيضًا صعوبة أكبر في العثور على أي شيء يعمل مع إعداد GPIO الفريد من Jetson ، و من المحتمل أن ينتهي الأمر بالتنفس في الكثير من دوائر تصميم الدخان الأزرق التي يمكنها التواصل مع 1.8 فولت منطق. بالنسبة للمبتدئين ، فإن Raspberry PI و Arduino Uno ودرع لجعلهم أصدقاء لا يزال أفضل رهان لك.

التفاف كل شيء

هناك الكثير من القوة الحسابية هنا. في الواقع ، هناك فرص أكثر مما يحتاجه أي شخص. وفي $192 التكلفة ليست عائقًا كبيرًا.

يمكنني التفكير في أي عدد من الأشياء هنا في مكتبي التي أود استخدام Jetson من أجلها - خدمة الملفات ، أو إدارة الشبكة ، أو خدمة الوسائط ، أو حتى وحدة التحكم في حوض السمك. وسيكون جيدًا جدًا في أي منهم. إذا كنت في السوق للحصول على HTPC كامل ، كنت سأبدأ مع Jetson.

بدلاً من ذلك ، بعد أن عملت في صناعة الرؤية الآلية ، يمكنني رؤية حالة استخدام ضخمة لـ Jetson. كل هذه القوة الحاسوبية ، ومكتبات CUDA القوية ، والسحب المنخفض للطاقة تعني أن Jetson ستكون مثالية للعديد من التطبيقات في المجال الصناعي. تتبادر إلى الذهن أيضًا تطبيقات الفرز الآلي أو التصوير الطبي الأجهزة في سيارتك، والتي نعلم بالفعل أن NVIDIA مهتمة جدًا بها.

ولكن إذا كنت مبتدئًا أو خبيرًا في مجال الإلكترونيات ، فمن المحتمل أن تنظر إلى لوحة أخرى. لا يعني ذلك أن Jetson لن تكون قادرة على فعل أي شيء تريده أن تفعله (وأكثر) ، لكنها ليست الطريقة السهلة للبدء.