Een blik op NVIDIA's Jetson TK1

Maak kennis met het krachtigste ARM-ontwikkelaarsbord dat ooit is gebouwd

NVIDIA heeft de wereld van de single-board-computermarkt op grote schaal betreden met de Jetson TK1. Hoewel je misschien hebt gehoord over geweldige hobbyistenborden zoals de Raspberry Pi of de BeagleBone Black, NVIDIA ging een stap verder en bouwde een product voor ARM-gebaseerde prototyping in de professionele ruimte. Het is krachtig, het is goedkoop en direct verkrijgbaar. Dit zijn de dingen waar R & D-teams (en hun inkoopagenten) van houden.

NVIDIA stuurde me er een om mee te spelen en ik heb het op de proef gesteld - zowel als een gevorderde hobbyist als als een typische consument die zijn eigen computerapparatuur wil bouwen. Ik ben best tevreden met wat ik heb gezien.

De Jetson is geen leermiddel.

De Jetson is een zogenaamde single-board computer. Dat betekent dat het kant-en-klaar is om een ​​soort beeldscherm aan te sluiten, een invoermethode toe te voegen en dan werkt alles gewoon. Alles wat nodig is om als een computer te werken - de processor, het geheugen, de opslag, het netwerk, enz. - is rechtstreeks in het bord ingebouwd, en dit maakt het vrij eenvoudig om aan een project te beginnen. Die projecten kunnen iets heel technisch zijn waar consumenten niet om geven, of ze kunnen iets eenvoudigs zijn, zoals het bouwen van je eigen thuisbioscoop-pc. Het enige wat u hoeft te doen, is wat software laden en inschakelen.

De Jetson is geen leermiddel, zoals de Raspberry Pi. Dingen zoals de GPIO-header (General Purpose Input and Output) met een pinafstand van 2 mm en 1.8 volt logica betekent dat je niet in staat zult zijn om gebruik te maken van de uitgebreide reeks uitbreidingen van de hobby-kit componenten. Als je begrijpt wat dat betekent, dan begrijp je waarom dit gericht is op iemand in een geavanceerde ontwikkelomgeving. Als je het niet begreep, betekent dit gewoon dat je niet naar Adafruit gaat en kant-en-klare kits koopt om thuis dingen te bouwen.

Toepassingen kunnen de 192 grafische Kepler-kernen gebruiken voor berekeningen.

De Jetson is een zeer krachtige (voor een ARM-gebaseerd product) single-board computer voor gebruik in industriële toepassingen waar het hebben van een kant-en-klaar bord de voorkeur heeft, of voor bijvoorbeeld het bouwen van uw eigen personal computer of mini-server. Het is stroomvriendelijk (ik heb 13 watt stroomverbruik gemeten bij piekgebruik), volledig ondersteund door NVIDIA's Ubuntu 14.04-gebaseerde Linux 4 Tegra, en ondersteunt volledig NVIDIA's GPGPU offload taal CUDA. Dit betekent dat applicaties de 192 Kepler grafische cores kunnen gebruiken voor berekeningen als ze ervoor zijn ontwikkeld. Iedereen die een grafische kaart van Kepler-klasse in zijn Windows-computer gebruikt in combinatie met een programma als Adobe Premiere, kan je vertellen dat dit een enorm verschil maakt. En met de Jetson hoef je daar geen honderden watt aan vermogen voor te trekken.

Hardware-specificaties

Voor een ARM-systeem is dit ding een beest.

De Jeston draait op de nieuwste versie van NVIDIA Tegra TK1 SoC (systeem op chip). Je hebt vier 32-bits ARM Cortex-A15 cores voor algemene doeleinden die werken op 2,3 GHz, een laagvermogen Cortex-A15 "schaduw" -kern die werkt wanneer het systeem niet zwaar wordt belast om energiezuiniger zijn en 192 Kepler GPU-cores op 852 MHz voor grafische pk- en GPU-berekening via NVIDIA's CUDA (Compute Unified Device Architecture) taal. Voor een ARM-systeem is dit ding een beest.

In combinatie met de TK1 SoC is 2 GB DDR3L RAM, geklokt op 933 MHz en op een 64-bits brede bus. Voor opslag is er 16 GB NAND-flash aan boord, evenals SD-kaart en SATA-uitbreiding - voor het aansluiten van zoiets als een SSD van 1 TB zijn alleen de juiste kabels nodig. Nogmaals, dit is geen speelgoed.

Om verbinding te maken met de rest van de wereld, heb je een volledige reeks inputs en outputs. Een Realtek RTL8111GS 10/100/1000 Ethernet-poort is aan boord en wordt volledig ondersteund uit de doos. Er is een standaard HDMI-poort voor audio en video naar een extern beeldscherm, analoge audio-ingang en uitgang, en een full-size USB 3.0-poort.

Mijn grootste probleem is het gebrek aan Android-ondersteuning.

Voor geavanceerder gebruik vindt u een enkele RS232 seriële poort, een 25-pins GPIO-header, een JTAG-header en een single-lane miniPCI Express-slot. Er is ook USB OTG en herstel via een micro USB 2.0-poort.

Hoewel ik graag ingebouwde draadloze netwerken en Bluetooth had gezien, maakt de toevoeging van een seriële poort en JTAG-header dit meer dan goed. Onthoud dat dit niet bedoeld is voor beginners.

Mijn grootste probleem is het gebrek aan Android-ondersteuning. NVIDIA heeft gezegd dat de Linux 4 Tegra het enige ondersteunde besturingssysteem voor de Jetson is, en ik denk dat ze over het hoofd zien een enorme ontwikkelingsgemeenschap - zowel "professionele" als de knutselaars die geweldige dingen doen - door niet mee te doen het. Ik weet niet zeker waarom Android niet beschikbaar is voor de Jetson (als ik moest raden, zou ik zeggen dat het iets met CUDA te maken heeft, maar dat is 100 procent een gok), maar ik wou dat het zo was. Voor elke liefhebber of professional die een volledige Ubuntu-omgeving wil voor ontwikkeling, weet ik zeker dat er ook iemand is die Android wil.

Wie zou dit moeten gebruiken?

meer rekenkracht dan u weet wat u ermee moet doen.

Hopelijk lezen meer dan enkelen van ons dit. De Jetson zou een fenomenale HTPC- of netwerkbestand- en mediaserver maken (vanwege de enorme Ubuntu-softwarerepository), en het is ook het perfecte apparaat voor gebruik in industrieën zoals de medische sector, de auto-industrie of robotica en machine visie. Verpakt in dit ene kleine bord is dezelfde GPU-compute-engine die u aantreft in elk high-end systeem dat is ontworpen voor CUDA-toepassingen, waarbij het ongeveer 10 keer minder energie verbruikt.

Aan de consumentenkant is het systeem zelfs met een complete desktop responsief en capabel. Niet in staat zoals een Raspberry Pi in staat is, maar bekwaam zoals je laptop dat kan. Het bouwen van een systeem met een grote externe SATA-schijf en het laden van media- en entertainmentsoftware is eenvoudig gerealiseerd, en u zult de sterk verbeterde prestaties opmerken ten opzichte van een Android HTPC of een op Raspberry Pi gebaseerd medium computer.

Hobbyisten en enthousiastelingen willen misschien wel twee keer nadenken over de Jetson.

De Jetson is ook het hulpmiddel om een ​​nieuwe generatie embedded systemen in te luiden. Ontwikkelaars die momenteel aan CUDA-applicaties werken, hebben nu een vooraf gebouwde embedded omgeving om aan de slag te gaan met weinig of geen wijzigingen in hun kerncode. Ontwikkelaars die op embedded platforms werken, hebben nu een ARM-instructiesetbord met meer rekenkracht dan ze weten wat ze ermee moeten doen. Het zal de moeite waard zijn om code te herschrijven om CUDA te gebruiken voor veel projecten die zonder dit soort hardware niet mogelijk zouden zijn. NVIDIA's CUDA SDK is al robuust en volwassen, en we zijn er zeker van dat ze bibliotheken en tools voor verdere ontwikkeling zullen blijven bieden. Ik heb wat overleg gedaan met een kleine groep die het misschien uitprobeert voor hun nieuwste project, dus er is zeker enige interesse.

Hobbyisten en enthousiastelingen willen misschien wel twee keer nadenken over de Jetson. GPU-versnelde bibliotheken klinken als iets geweldigs, maar je zult niet kunnen gaan zitten en een paar regels Python schrijven om ze te gebruiken. Je zult ook moeilijker iets vinden dat werkt met de unieke GPIO-setup van de Jetson, en zal waarschijnlijk inademen van veel blauwe rook ontwerpcircuits die kunnen communiceren met de 1,8 volt logica. Voor beginners is een Raspberry PI, een Arduino Uno en een schild om ze vrienden te maken nog steeds de beste keuze.

Alles inpakken

Er is hier een heleboel rekenkracht. In feite is de kans groot dat er meer is dan de meeste mensen nodig hebben. En net $192 de kosten vormen niet echt een barrière.

Ik kan hier in mijn kantoor een aantal dingen bedenken waarvoor ik de Jetson graag zou willen gebruiken - bestandsserving, netwerkbeheer, mediadienstverlening of zelfs een aquariumcontroller. En het zou in elk van hen heel goed zijn. Als ik op de markt was voor een volledige HTPC, zou ik beginnen met een Jetson.

Als alternatief, nadat ik in de machine-vision-industrie heb gewerkt, zie ik een enorme use-case voor de Jetson. Al die rekenkracht, de robuuste CUDA-bibliotheken en het lage stroomverbruik maken dat de Jetson ideaal is voor vele toepassingen in de industriële ruimte. Toepassingen voor machinale sortering of medische beeldvorming komen ook voor de geest, evenals hardware in uw auto, waarvan we al weten dat NVIDIA erg geïnteresseerd is.

Maar als je een beginner bent of een informele elektronica-nerd, moet je waarschijnlijk naar een ander bord kijken. Niet dat de Jetson niets kan doen wat je zou willen (en meer), maar het is gewoon niet de gemakkelijke manier om te beginnen.