Pohled na NVIDIA Jetson TX1

Díval jsem se na nové NVIDIA Jetson TX1 Developer Kit na pár dní, a i když to přímo nesouvisí s Androidem, je příliš cool, abychom o tom nemluvili.

Toto je budoucnost technologie v jejím vlastním malém balení. Stroje už vidí, slyší a učí se. Mohou řídit auto. Mohou postavit auto. Plní inkoustové kazety, testují kondomy a sbírají pomeranče – to vše bez přímého lidského zásahu. Ale věci se dají opravdu zajímavé, když spojíte skupinu z nich a pomůžete jim učit sebe i sebe navzájem.

Pravděpodobně jste slyšeli termín „neurální síť“ a možná dokonce víte, co to je a jak fungují. Získáte spoustu výkonných počítačů propojených sítí a necháte je analyzovat, co vidí, slyší nebo shromažďují z jakéhokoli jiného zdroje vstupu. Společně se učí a sdílejí data, takže mohou dělat věci, jako je číst rukopis, odhalovat rakovinu, hrát šachy nebo obchodovat s akciemi na burze. Kognitivní věda není úplně nová věc, ale v posledních letech zaznamenala velký rozmach.

Produkty jako NVIDIA Jetson TX1 budou velkou součástí toho, kam se odtud dostaneme a jak rychle se tam dostaneme.

Co je Jetson TX1?

Jetson TX1 je vestavěný „superpočítačový“ modul. Je navržen tak, aby poskytoval veškerý výpočetní výkon potřebný k provozu zařízení, strojů a věcí, které ještě nebyly vynalezeny a prezentovány. jako malý (samotný modul TX1 má velikost kreditní karty) balíček, který se vejde na místa, kam se konvenční velkoformátový stroj nevejde. Díky softwarovým pokrokům je výpočetní technika GPU vůdčí inovací v oblastech, jako je automatizace, lékařské vybavení a strojové vidění. NVIDIA je jednou z předních společností v oblasti GPU computingu, a to jak na straně hardwaru, tak softwaru.

Jetson TX1 Developer Kit je levný, komerčně dostupný produkt, který umožňuje vývoj přesně na hardwaru, který bude nasazen ve finálním produktu. Modul TX1 je malý a schopný rozhraní přes standardní vstupní/výstupní kanály. Nosná deska má všechny tyto standardní vstupy a výstupy, což ušetří mnoho hodin fab a designu pro stranu softwarového inženýrství.

Pro nás, Android a technologické nadšence, je asi jednodušší říct, co je Jetson TX1 ne. TX1 není něco, co byste si kupovali například pro stavbu mini HTPC. Existuje spousta desek vhodných pro „hobíky“ a projekty na úrovni hobby a stojí mnohem méně. Pokud si chcete postavit LED ovladač pro náladové osvětlení domácího kina, kupte si Raspberry Pi nebo některou z jednodeskových PC jednotek Snapdragon. Pokud potřebujete seriózní výpočetní práci ve více vědeckém nebo průmyslovém prostředí, pak byste se chtěli podívat na Jetson TX1.

Samozřejmě, TX1 by se pravděpodobně stal zabijáckým HTPC, když je vše řečeno a uděláno. Ale ty ne potřeba výpočetní výkon v hodnotě místnosti pro přehrávání videí na vaší televizi a nemusíte utratit 600 $ za desku, abyste mohli začít s jedním.

Technologie hardwaru

Srdcem TX1 je 256jádrový (ano, 256) procesor NVIDIA Tegra X1. Je extrémně kompaktní a energeticky efektivní a poskytuje výkon TeraFLOP na 16 bitech prostřednictvím čtyřjádrového CPU ARM Cortex-A57 a plnohodnotného GPU Maxwell. Modul dále integruje 4GB LPDDR4 RAM, 16GB úložiště eMMC 5.1, gigabitový ethernet, 802.11ac Wifi (2x2) a vlastní PMIC. 400kolíkový konektor poskytuje vysokorychlostní i nízkorychlostní standardní I/O připojení a a termotransferová deska umožňuje použití jediného chladiče k udržení teploty modulu tolerance.

Součástí vývojářské sady je také nosná deska TX1. Pomocí 400-pinového propojení deska-deska poskytuje Jeston TX1 kompletní a flexibilní vývojovou platformu využívající standardní připojení. Zapojte Jeston TX1 do nosné desky, přidejte chladič (sada, kterou jsme obdrželi, byla předmontovaná) a máte kompletní vývojový počítač připravený pro každou R&D shop nebo inženýrský stůl.

Zde je rozpis I/O poskytovaných kompletní vývojovou sadou Jeston TX1:

• Připojení k modulu Jetson TX1 přes 400pinový (8x50) konektor Board-to-Board
• Úložiště: Slot pro SD kartu plné velikosti, SATA konektor (napájení a TX/RX)
• USB 3.0 Typ A + USB 2.0 Micro AB
• Konektivita: Gigabit Ethernet (konektor RJ45 s LED), 802.11 ac Wifi, Bluetooth 4.1
• Standardní konektor PCIe x4
• Display Expansion Header — DSI (2x4 pruhy), eDP x4 pruhy, podsvícení s PWM/Control
• Konektor HDMI 2.0 v plné velikosti typu A
• Rozšiřující záhlaví kamery: CSI: 6, x2 / 3 x4, Cameral CLK, I2C & Control, I2S, UART, SPI
• Konektor M.2 Key E: PCIE x1 Lane, SDIO, USB2.0 / I2S, UART, I2C / Modem a ovládání Wifi
• Rozšiřující záhlaví: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, Audio Clock and Control
• Dotykový vstup: SPI/I2C (záhlaví displeje)
• Tlačítka Power, Reset a Force Recovery
• LED napájení a SOC Enale
• JTAG konektor (standardní 20pinový konektor)
• Ladicí konektor (60pinová deska)
• Napájecí, resetovací a obnovovací sériové konektory
• JTAG, UART1, I2C a signály sériového portu na hlavičce 1x6
• Napájení: DC Jack: 6V-19V
• Hlavní napájení 3,3V/5V: 2xTPS53015
• Hlavní napájení 1,8V: APW8805
• USB VBUS zdroje: RT9715 a APL3511
• 12V pro PCIe a SATA: LM3481
• Záhlaví řízení nabíjení: 10kolíková zásuvka Flex

Ano, polovinu z nich jsem si musel vyhledat sám, takže se nezlobte, pokud je to pro vás všechno řecké. Jde o to, že Jetson TX1 Developer Kit je nastaven tak, aby se připojil a napájel téměř jakýkoli senzor, součást nebo periferní zařízení, které si můžete koupit nebo vyvinout sami.

Softwarová technologie

Software potřebný k vývoji na Jeston TX1 je rozsáhlý a jednoduchý na nastavení. Jetson Jetpack je kompletní balíček sestávající z Ubuntu 14.04 (včetně potřebných nástrojů pro vývoj a kompilaci), požadovaného middlewaru a ukázek kódu. Balíček je přizpůsoben pro desky Jetson (obě loňské Jetson TK1 i výkonnější TX1) vytvořené z nástrojů známých vývojářům GPU-compute a open-source komponent. Zahrnutá rozhraní API a různé sady nástrojů:

• OpenGL 4.4: Multiplatformní rozhraní API pro vykreslování 2D a 3D grafiky
• CUDA 7.0: Programovací prostředí pro vývojáře v C a C++, kteří vytvářejí aplikace s akcelerací GPU.
• cuDNN 4.0: Knihovny CUDA Deep Neural Network, poskytující vysoce optimalizované rutiny pro navrhování a trénování neuronových sítí.
• OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) Knihovna funkcí používaných pro počítačové vidění v reálném čase.
• OpenVX 1.0: Bezplatný standard pro multiplatformní GPU akceleraci aplikací počítačového vidění.
• VisionWorks 1.0: Sada nástrojů vyvinutá společností NVIDIA, která poskytuje algoritmy optimalizované pro GPU a SoC s podporou CUDA.
• ROS: (Robot Operating System) Sada rámců a middlewaru navržená pro vývoj robotického softwaru.

Kromě toho je k dispozici kompletní sada nástrojů pro návrh a vývoj aplikací, jejichž cílem je snadné použití při vývoji s Tegra X1 a Jeston TX1. Plné IDE je poskytováno pomocí Eclipse, specializovaných grafických debuggerů s podporou OpenGL napříč platformami, a NVIDIA PerfKit pro ladění a profilování aplikací OpenGL i D3D.

Instalace softwaru je určena pro uživatele obeznámené s Linuxem a vývojovými nástroji, pro které byla tato sada vyrobena. Proces je velmi přímočarý a váš Jetson TX1 se po vybalení zavede do použitelného stavu. Potřebné nástroje a aktualizace nám byly poskytnuty na SD kartě, ale koncoví uživatelé budou mít plný přístup k vývojovým nástrojům NVIDIA přes internet.

Očekává se, že budete rozumět tomu, jak změnit oprávnění, procházet příkazový řádek a aktualizovat aktualizace operačního systému prostřednictvím USB připojení k hostitelskému počítači, který také používá Ubuntu 14.04.

Balíček Jetson Jetpack zjednodušuje věci, když je čas nainstalovat vývojové nástroje. Grafický Správce komponent (velmi podobný správci Android SDK) vám umožňuje instalovat, aktualizovat a spravovat vaše nástroje, vzorky a různé vývojové komponenty v jediném okně.

Další ukázky a ukázky se instalují prostřednictvím nativního správce balíčků Ubuntu pomocí repozitáře CUDA společnosti NVIDIA.

K dispozici je kompletní sada nástrojů pro srovnávání, ukázky kódu a ukázkové aplikace a odpovědi na jakékoli své otázky budete moci získat na adrese Stránky podpory Embedded Computing společnosti NVIDIA. NVIDIA to se svými produkty Jetson myslí vážně a je v tom dlouhodobě. Najdete zde rozsáhlou podporu, a to jak od uživatelů, tak od společnosti NVIDIA.

Jak to do sebe zapadá

Vývoj hardwaru a softwaru je náročný. Je to také velmi stresující. A je to velmi obohacující. K zahájení práce potřebujete správné nástroje a tým podpory se silnými rameny, abyste práci dokončili. Zde vstupuje do hry NVIDIA a Jetson TX1.

TX1 Developer Kit je kompletní řešení, se kterým můžete začít. Hardware je více než schopný pro zamýšlené použití, docela jednoduchý na nastavení a relativně levný. Softwarová podpora je vynikající a NVIDIA se zajímá o platformu jako celek, stejně jako o úspěch svých partnerů.

Nejdůležitější je, že modul TX1 byl navržen speciálně pro vestavěné aplikace, které vyžadují intenzivní výpočty. Pomocí knihoven a nástrojů NVIDIA CUDA můžete získat výsledky podobné špičkovým stolním procesorům, se zhruba desetinovými požadavky na napájení. Vše z počítače o velikosti vaší karty Visa.

Vidíte budoucnost technologie, která se zde začlení do všech našich životů. „Chytré“ stroje, které myslí společně v neuronové síti, zejména zařízení pro učení bez dozoru, potřebují to, čemu se říká kapacita, aby mohly provádět stále složitější analýzu vstupu. K získání kapacity potřebujete výkonné počítače, které jsou velmi energeticky účinné. Jetson TX1 je výkonný, energeticky účinný počítač.

Jetson TX1 Developer Kit se dnes dodává za 599 $. Vzdělávací prodeje jsou pouze 299 $. Můžete si koupit od Amazon, Newegg, Micro Center nebo přímo od NVIDIA.