הצצה ל-NVIDIA Jetson TX1

הסתכלתי על החדש NVIDIA Jetson TX1 ערכת מפתחים לכמה ימים, ולמרות שהיא לא קשורה ישירות לאנדרואיד, היא מגניבה מכדי שלא לדבר עליה.

זהו עתיד הטכנולוגיה בחבילה הקטנטנה שלו. מכונות כבר יכולות לראות, לשמוע וללמוד. הם יכולים לנהוג במכונית. הם יכולים לבנות מכונית. הם ממלאים מחסניות דיו, בודקים קונדומים וקוטפים תפוזים - הכל ללא כל התערבות אנושית ישירה. אבל דברים מתקבלים בֶּאֱמֶת מעניין כשאתה מצרף חבורה מהם יחד ועוזר להם ללמד את עצמם וזה את זה.

בטח שמעתם את המונח "רשת עצבית" ואולי אפילו יודעים מה זה ואיך הם עובדים. אתה מקבל חבורה של מחשבים רבי עוצמה מחוברים זה לזה, ונותן להם לתת להם לנתח את מה שהם רואים, או שומעים או אוספים מכל מקור אחר של קלט. יחד הם לומדים ומשתפים נתונים, כך שהם יכולים לעשות דברים כמו לקרוא כתב יד, לזהות סרטן, לשחק שח או לסחור במניות בבורסה. מדע הקוגניציה הוא לא בדיוק דבר חדש, אבל הוא המריא בגדול בשנים האחרונות.

מוצרים כמו NVIDIA Jetson TX1 הולכים להיות חלק גדול מהמקום שבו אנחנו הולכים מכאן, וכמה מהר אנחנו מגיעים לשם.

מה זה Jetson TX1?

Jetson TX1 הוא מודול "מחשב-על" מוטבע. הוא נועד לספק את כל כוח החישוב הדרוש להפעלת ציוד, מכונות ודברים שעדיין לא הומצאו והוצגו כחבילה קטנה (המודול TX1 עצמו הוא בגודל של כרטיס אשראי) שתתאים במקומות שבהם מכונה קונבנציונלית בעלת צורה גדולה לא תתאים. בגלל התקדמות התוכנה, מחשוב GPU מוביל את החדשנות במרחבים כמו אוטומציה, ציוד רפואי וראיית מכונה.

NVIDIA היא אחת החברות המובילות את הדרך למחשוב GPU, הן בצד החומרה והן בצד התוכנה.

ערכת המפתחים של Jetson TX1 היא מוצר בעלות נמוכה וזמין מסחרית, המאפשר פיתוח על החומרה המדויקת שתתפרס במוצר הסופי. מודול TX1 קטן, ומסוגל להתממשק דרך ערוצי קלט/פלט סטנדרטיים. ללוח ה-carrier יש את כל הכניסות והיציאות הסטנדרטיות הללו, מה שחוסך שעות רבות של יצירה ועיצוב לצד הנדסת התוכנה.

עבורנו, חובבי אנדרואיד וטכנולוגיה, כנראה שקל יותר לומר מהו ה-Jetson TX1 לֹא. ה-TX1 הוא לא משהו שאתה קונה כדי לבנות מיני HTPC, למשל. יש המון לוחות שמתאימים יותר ל"תחביבים" ולפרויקטים ברמת התחביב, והם עולים הרבה פחות. אם אתה רוצה לבנות בקר LED לתאורת אווירה של קולנוע ביתי, קנה Raspberry Pi או אחת מיחידות ה-Snapdragon עם לוח יחיד. אם יש לך צורך בעבודה חישובית רצינית בסביבה מדעית או תעשייתית יותר, אז תרצה להסתכל על Jetson TX1.

כמובן, ה-TX1 כנראה יהיה HTPC קטלני כשהכל נאמר ונעשה. אבל אתה לא צוֹרֶך כוח חישוב של חדר כדי להפעיל סרטונים בטלוויזיה שלך, ואתה לא צריך להוציא $600 על הלוח כדי להתחיל באחד.

טכנולוגיית החומרה

הלב של ה-TX1 הוא מעבד 256 ליבות (כן, 256) Tegra X1 של NVIDIA. זה קומפקטי במיוחד וחסכוני בצריכת החשמל, מספק ביצועי TeraFLOP ב-16 סיביות באמצעות מעבד ARM Cortex-A57 ארבע ליבות ו-Maxwell GPU מלא. המודול משלב גם 4GB של LPDDR4 RAM, 16GB של אחסון eMMC 5.1, Gigabit Ethernet, 802.11ac Wifi (2x2) ו-PMIC משלו. מחבר 400 פינים מספק חיבורי קלט/פלט בסטנדרטים גבוהים ונמוכים כאחד, וכן א לוחית העברה תרמית מאפשרת שימוש בגוף קירור יחיד כדי לשמור על המודול בטמפרטורה סובלנות.

כמו כן, כלול בערכת המפתחים לוח מנשא TX1. באמצעות חיבור 400 פינים מלוח ללוח, ה-Jeston TX1 מספק פלטפורמת פיתוח מלאה וגמישה, תוך שימוש בחיבורים סטנדרטיים בתעשייה. חבר את ה-Jeston TX1 ללוח המוביל, הוסף את גוף הקירור (ההערכה שסיפקנו איתה הגיעה מורכבת מראש) ויש לך מחשב פיתוח מלא, מוכן לכל חנות מו"פ או שולחן מהנדסים.

להלן פירוט של הקלט/פלט המסופק על ידי ערכת המפתחים השלמה של Jeston TX1:

• חיבור למודול Jetson TX1 באמצעות מחבר 400 פינים (8x50) לוח ללוח
• אחסון: חריץ לכרטיס SD בגודל מלא, מחבר SATA (מתח ו-TX/RX)
• USB 3.0 סוג A + USB 2.0 Micro AB
• קישוריות: Gigabit Ethernet (מחבר RJ45 עם נוריות), 802.11 ac Wifi, Bluetooth 4.1
• מחבר PCIe x4 סטנדרטי
• כותרת הרחבת תצוגה - DSI (2x4 נתיבים), eDP x4 נתיבים, תאורה אחורית עם PWM/Control
• מחבר HDMI 2.0 סוג A בגודל מלא
• כותרת הרחבת מצלמה: CSI: 6, x2 / 3 x4, מצלמה CLK, I2C & Control, I2S, UART, SPI
• מחבר M.2 Key E: PCIE x1 Lane, SDIO, USB2.0 / I2S, UART, I2C / מודם ובקרת Wifi
• כותרת הרחבה: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, שעון אודיו ובקרה
• קלט מגע: SPI/I2C (כותרת בתצוגה)
• לחצני הפעלה, איפוס וכוח שחזור
• נוריות Power ו-SOC Enale
• מחבר JTAG (כותרת 20 פינים רגילה)
• מחבר באגים (לוח 60 פינים)
• מחברים טוריים של מתח, איפוס ושחזור
• אותות JTAG, UART1, I2C ויציאות טוריות על כותרת 1x6
• מתח: שקע DC: 6V-19V
• ספקי 3.3V/5V ראשיים: 2xTPS53015
• ספק 1.8V ראשי: APW8805
• ספקי USB VBUS: RT9715 ו- APL3511
• 12V עבור PCIe ו-SATA: LM3481
• כותרת בקרת טעינה: שקע Flex 10 פינים

כן, הייתי צריך לחפש חצי מהם בעצמי, אז אל תרגיש רע אם הכל יווני בשבילך. הנקודה היא שערכת המפתחים של Jetson TX1 מוגדרת להתחבר ולהפעיל כמעט כל חיישן, רכיב או ציוד היקפי שאתה יכול לקנות או לפתח בעצמך.

טכנולוגיית התוכנה

התוכנה הדרושה לפיתוח ב-Jeston TX1 היא נרחבת ופשוטה להגדרה. Jetson Jetpack היא חבילה שלמה המורכבת מאובונטו 14.04 (כולל כלי הפיתוח וההידור הדרושים), תוכנת ביניים ודגימות קוד נדרשות. החבילה מותאמת אישית עבור לוחות Jetson (גם Jetson TK1 מהשנה שעברה וגם ה-TX1 החזק יותר) שנבנו מכלים המוכרים למפתחי מחשוב GPU ורכיבי קוד פתוח. ממשקי API הכלולים וערכות כלים שונות:

• OpenGL 4.4: API חוצה פלטפורמות, חוצה שפות לעיבוד גרפיקה דו-ממדית ותלת-ממדית
• CUDA 7.0: סביבת תכנות עבור מפתחי C ו-C++ הבונים יישומים מואצים ב-GPU.
• cuDNN 4.0: ספריות CUDA Deep Neural Network, המספקות שגרות אופטימליות ביותר לתכנון והדרכה של רשתות עצביות.
• OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) ספריית פונקציות המשמשות לראייה ממוחשבת בזמן אמת.
• OpenVX 1.0: תקן נטול תמלוגים להאצת GPU חוצה פלטפורמות של יישומי ראייה ממוחשבת.
• VisionWorks 1.0: ערכת כלים שפותחה על ידי NVIDIA המספקת אלגוריתמים מותאמים עבור GPUs ו-SoCs בעלי יכולת CUDA.
• ROS: (רובוט הפעלה) קבוצה של מסגרות ותוכנות מתווך המיועדות לפיתוח תוכנה רובוטית.

בנוסף, מסופק סט שלם של כלי עיצוב ופיתוח יישומים, המכוונים לקלות שימוש בעת פיתוח עם Tegra X1 ו- Jeston TX1. IDE מלא מסופק באמצעות Eclipse, מאפי באגים גרפיים מיוחדים עם תמיכה ב-OpenGL על פני פלטפורמות, וה-NVIDIA PerfKit לניפוי באגים ופרופיל של יישומי OpenGL ו-D3D.

התקנת התוכנה מיועדת למשתמשים שמכירים את לינוקס וכלי פיתוח, עבורם נערכה ערכה זו. התהליך פשוט מאוד, וה-Jetson TX1 שלך יאתחל למצב שמיש מהקופסה. קיבלנו את הכלים והעדכונים הדרושים בכרטיס SD, אך למשתמשי הקצה תהיה גישה מלאה לכלי הפיתוח של NVIDIA דרך האינטרנט.

אתה צפוי להבין כיצד לשנות הרשאות, לנווט בשורת הפקודה ולהבריג עדכוני מערכת הפעלה דרך חיבור ה-USB למכונה מארח המריץ גם אובונטו 14.04.

חבילת Jetson Jetpack עושה דברים פשוטים כשמגיע הזמן להתקין את כלי הפיתוח שלך. מנהל רכיבים גרפי (בדומה מאוד למנהל SDK של Android) מאפשר לך להתקין, לעדכן ולנהל את הכלים, הדוגמאות ורכיבי הפיתוח השונים שלך בחלון אחד.

דוגמאות והדגמות אחרות מותקנים דרך מנהל החבילות המקורי של אובונטו, תוך שימוש במאגר CUDA של NVIDIA.

חבילה מלאה של כלי השוואת ביצועים, דוגמאות קוד ויישומי הדגמה מסופקת, ותוכלו לקבל את התשובות לכל אחת מהשאלות שלכם בכתובת אתר התמיכה ב-Embedded Computing של NVIDIA. NVIDIA רצינית לגבי מוצרי Jetson שלהם, ונמצאת בזה לטווח ארוך. תמצא תמיכה בשפע, הן ממשתמשים והן מארגון NVIDIA.

איך זה משתלב

פיתוח חומרה ותוכנה קשה. זה גם מאוד מלחיץ. וזה מאוד מתגמל. אתה צריך את הכלים הנכונים כדי להתחיל את העבודה, וצוות תמיכה עם כתפיים חזקות כדי לסיים את העבודה. כאן נכנסות לתמונה NVIDIA וה-Jetson TX1.

ערכת המפתחים TX1 היא פתרון שלם, מחוץ לקופסה להתחיל איתו. החומרה יותר ממסוגלת לשימוש המיועד, די פשוטה להתקנה וזולה יחסית. התמיכה בתוכנה מצוינת, ו-NVIDIA לוקחת עניין בפלטפורמה כולה, כמו גם בהצלחת השותפים שלהן.

והכי חשוב, מודול TX1 תוכנן במיוחד עבור יישומים משובצים הדורשים חישוב אינטנסיבי. באמצעות ספריות וכלים CUDA של NVIDIA, אתה יכול לקבל תוצאות דומות למעבד שולחני מתקדם, עם בערך עשירית מדרישות ההספק. הכל ממחשב בגודל כרטיס הוויזה שלך.

אתה רואה את עתיד הטכנולוגיה שתשתלב בחיי כולנו כאן. מכונות "חכמות" שחושבות יחד על רשת עצבית, במיוחד ציוד למידה ללא פיקוח, זקוקות למה שנקרא יכולת לבצע ניתוח מורכב יותר ויותר על קלט. אתה צריך מחשבים חזקים וחסכוניים מאוד באנרגיה כדי לצבור קיבולת. Jetson TX1 הוא מחשב חזק וחסכוני באנרגיה.

ערכת המפתחים של Jetson TX1 נשלחת היום תמורת 599 דולר. מכירות חינוכיות הן רק $299. אתה יכול לקנות מאמזון, Newegg, Micro Center או ישירות מ-NVIDIA.