Ik heb naar de nieuwe gekeken NVIDIA Jetson TX1 Developer Kit voor een paar dagen, en hoewel het niet direct Android-gerelateerd is, is het te cool om er niet over te praten.
Dit is de toekomst van technologie in zijn eigen kleine pakket. Machines kunnen al zien, horen en leren. Ze kunnen autorijden. Ze kunnen een auto bouwen. Ze vullen inktpatronen, testen condooms en plukken sinaasappels - allemaal zonder directe menselijke tussenkomst. Maar dingen worden Echt interessant als je een aantal van hen samenvoegt en hen helpt zichzelf en elkaar te onderwijzen.
Je hebt waarschijnlijk de term 'neuraal netwerk' gehoord en weet misschien zelfs wat het is en hoe het werkt. Je krijgt een stel krachtige computers die met elkaar verbonden zijn, en laat ze analyseren wat ze zien, of horen, of verzamelen uit een andere inputbron. Samen leren ze en delen ze gegevens, zodat ze dingen kunnen doen zoals handschrift lezen, kanker opsporen, schaken of aandelen verhandelen op de beurs. Cognitieve wetenschap is niet bepaald iets nieuws, maar het heeft de afgelopen jaren een grote vlucht genomen.
Producten zoals de NVIDIA Jetson TX1 zullen een groot deel uitmaken van waar we naartoe gaan en hoe snel we daar komen.
Wat is de Jetson TX1?
De Jetson TX1 is een ingebouwde "supercomputer"-module. Het is ontworpen om alle rekenkracht te bieden die nodig is om apparatuur, machines en de dingen die nog niet zijn uitgevonden en gepresenteerd te laten werken als een klein (de TX1-module zelf is zo groot als een creditcard) pakket dat past op plaatsen waar een conventionele machine met grote vormfactor niet past. Vanwege softwareontwikkelingen leidt GPU-berekening de innovatie in ruimtes zoals automatisering, medische apparatuur en machinevisie. NVIDIA is een van de bedrijven die voorop loopt op het gebied van GPU-computing, zowel aan de hardware- als aan de softwarekant.
De Jetson TX1 Developer Kit is een goedkoop, in de handel verkrijgbaar product dat ontwikkeling mogelijk maakt op de exacte hardware die in het uiteindelijke product zal worden ingezet. De TX1-module is klein en kan communiceren via standaard invoer-/uitvoerkanalen. Het draagbord heeft al deze standaard in- en uitgangen, wat vele uren aan ontwerp en ontwerp voor de software-engineering bespaart.
Voor ons, liefhebbers van Android en technologie, is het waarschijnlijk gemakkelijker om te zeggen wat de Jetson TX1 is niet. De TX1 koop je niet om bijvoorbeeld een mini-HTPC te bouwen. Er zijn tal van boards die meer geschikt zijn voor "hobbyisten" en projecten op hobbyniveau, en ze kosten veel minder. Als je een LED-controller wilt bouwen voor sfeerverlichting in een thuisbioscoop, koop dan een Raspberry Pi of een van de Snapdragon single-board pc-units. Als je serieus computerwerk nodig hebt in een meer wetenschappelijke of industriële omgeving, dan zou je naar de Jetson TX1 willen kijken.
Natuurlijk zou de TX1 waarschijnlijk een geweldige HTPC zijn als alles is gezegd en gedaan. Maar jij niet behoefte de rekenkracht van een kamer om video's op je televisie af te spelen, en je hoeft geen $ 600 aan het bord uit te geven om aan de slag te gaan.
De hardwaretechnologie
Het hart van de TX1 is NVIDIA's 256-core (ja, 256) Tegra X1-processor. Het is extreem compact en energiezuinig en levert TeraFLOP-prestaties bij 16-bits via een quad-core ARM Cortex-A57 CPU en een volwaardige Maxwell GPU. De module integreert ook 4 GB LPDDR4 RAM, 16 GB eMMC 5.1-opslag, Gigabit Ethernet, 802.11ac Wifi (2x2) en zijn eigen PMIC. Een 400-pins connector biedt zowel hoge als lage snelheid industriestandaard I/O-verbindingen, en een thermische overdrachtsplaat maakt het gebruik van een enkel koellichaam mogelijk om de module op temperatuur te houden toleranties.
Afbeelding 1 van 6
Ook inbegrepen in de ontwikkelaarskit is een TX1-draagkaart. Met behulp van de 400-pins board-to-board-verbinding biedt de Jeston TX1 een compleet en flexibel ontwikkelplatform, met behulp van industriestandaard verbindingen. Sluit de Jeston TX1 aan op het draagbord, voeg het koellichaam toe (de kit die we kregen was voorgemonteerd) en je hebt een volledige ontwikkelingscomputer, klaar voor elke R&D-winkel of ingenieursbureau.
Hier is een overzicht van de I/O geleverd door de complete Jeston TX1 Developer Kit:
- Aansluiting op Jetson TX1-module via 400-pins (8x50) board-to-board connector
- Opslag: SD-kaartsleuf van volledige grootte, SATA-connector (voeding en TX/RX)
- USB 3.0 Type A + USB 2.0 Micro AB
- Connectiviteit: Gigabit Ethernet (RJ45-connector met LED's), 802.11 ac Wifi, Bluetooth 4.1
- Standaard PCIe x4-connector
- Display-uitbreidingsheader — DSI (2x4 rijstroken), eDP x4 rijstroken, achtergrondverlichting met PWM/besturing
- Full-size HDMI 2.0 Type A-connector
- Camera-uitbreidingsheader: CSI: 6, x2 / 3 x4, Cameral CLK, I2C & Control, I2S, UART, SPI
- M.2 Key E-connector: PCIE x1 Lane, SDIO, USB2.0 / I2S, UART, I2C / Modem en wifi-bediening
- Uitbreidingsheader: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, audioklok en bediening
- Aanraakinvoer: SPI/I2C (koptekst op display)
- Power-, Reset- en Force Recovery-knoppen
- Power en SOC Enale LED's
- JTAG-connector (standaard 20-pins header)
- Debug-connector (60-pins bord-bord)
- Seriële connectoren voor voeding, reset en herstel
- JTAG-, UART1-, I2C- en seriële poortsignalen op een 1x6-header
- Vermogen: DC-aansluiting: 6V-19V
- Hoofdvoeding 3,3 V/5 V: 2xTPS53015
- Hoofdvoeding van 1,8 V: APW8805
- USB VBUS-benodigdheden: RT9715 en APL3511
- 12V voor PCIe en SATA: LM3481
- Charge Control Header: 10-pins Flex-aansluiting
Ja, ik heb de helft zelf moeten opzoeken, dus voel je niet bezwaard als het allemaal Grieks voor je is. Het punt is dat de Jetson TX1 Developer Kit is ingesteld om verbinding te maken met en stroom te leveren aan vrijwel elke sensor, component of randapparaat dat u kunt kopen of zelf kunt ontwikkelen.
De softwaretechnologie
De software die nodig is om op de Jeston TX1 te ontwikkelen, is zowel uitgebreid als eenvoudig in te stellen. Het Jetson Jetpack is een compleet pakket bestaande uit Ubuntu 14.04 (inclusief de benodigde ontwikkel- en compilatietools), benodigde middleware en codevoorbeelden. Het pakket is aangepast voor de Jetson-borden (zowel de Jetson TK1 van vorig jaar als de krachtigere TX1) en is gebouwd met tools die bekend zijn bij GPU-compute-ontwikkelaars en open-sourcecomponenten. De meegeleverde API's en verschillende toolkits:
- OpenGL 4.4: een platformonafhankelijke, taaloverschrijdende API voor het weergeven van 2D- en 3D-afbeeldingen
- CUDA 7.0: een programmeeromgeving voor C- en C++-ontwikkelaars die GPU-versnelde applicaties bouwen.
- cuDNN 4.0: De CUDA Deep Neural Network-bibliotheken, die sterk geoptimaliseerde routines bieden voor het ontwerpen en trainen van neurale netwerken.
- OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) Een bibliotheek met functies die worden gebruikt voor real-time computervisie.
- OpenVX 1.0: royaltyvrije standaard voor cross-platform GPU-versnelling van computer vision-applicaties.
- VisionWorks 1.0: een toolkit ontwikkeld door NVIDIA die algoritmen biedt die zijn geoptimaliseerd voor CUDA-compatibele GPU's en SoC's.
- ROS: (Robot Operating System) Een set frameworks en middleware die is ontworpen voor de ontwikkeling van robotsoftware.
Daarnaast wordt een complete set applicatie-ontwerp- en ontwikkeltools geleverd, gericht op gebruiksgemak bij het ontwikkelen met de Tegra X1 en de Jeston TX1. Een volledige IDE wordt geleverd met behulp van Eclipse, gespecialiseerde grafische debuggers met ondersteuning voor OpenGL op verschillende platforms, en de NVIDIA PerfKit om zowel OpenGL- als D3D-applicaties te debuggen en te profileren.
De software-installatie is ontworpen voor gebruikers die bekend zijn met Linux en ontwikkelingstools, waarvoor deze kit is gemaakt. Het proces is heel eenvoudig en uw Jetson TX1 start direct op naar een bruikbare staat. We kregen de benodigde tools en updates op een SD-kaart, maar eindgebruikers hebben volledige toegang tot NVIDIA's ontwikkeltools via internet.
Er wordt van u verwacht dat u begrijpt hoe u machtigingen wijzigt, door de opdrachtregel navigeert en OS-updates flasht via de USB-verbinding naar een hostcomputer waarop ook Ubuntu 14.04 wordt uitgevoerd.
De Jetson Jetpack-bundel maakt het u gemakkelijk wanneer het tijd is om uw ontwikkeltools te installeren. Met een grafische Component Manager (net als de Android SDK-manager) kunt u uw tools, voorbeelden en verschillende ontwikkelcomponenten in één venster installeren, bijwerken en beheren.
Andere voorbeelden en demo's worden geïnstalleerd via de native Ubuntu-pakketbeheerder, met behulp van NVIDIA's CUDA-repository.
Er wordt een volledige reeks benchmarktools, codevoorbeelden en demo-applicaties geleverd, en u kunt de antwoorden op al uw vragen krijgen op NVIDIA's Embedded Computing-ondersteuningssite. NVIDIA neemt hun Jetson-producten serieus en doet dit voor de lange termijn. U zult voldoende ondersteuning vinden, zowel van gebruikers als van NVIDIA corporate.
Hoe het in elkaar zit
Hardware- en softwareontwikkeling is moeilijk. Het is ook erg stressvol. En het is erg lonend. Je hebt de juiste tools nodig om de klus te klaren, en een ondersteunend team met sterke schouders om de klus te klaren. Dit is waar NVIDIA en de Jetson TX1 in het spel komen.
De TX1 Developer Kit is een complete, kant-en-klare oplossing om mee aan de slag te gaan. De hardware is meer dan geschikt voor het beoogde gebruik, vrij eenvoudig in te stellen en relatief goedkoop. De softwareondersteuning is uitstekend en NVIDIA heeft een gevestigd belang in het platform als geheel, evenals in het succes van hun partners.
Het belangrijkste is dat de TX1-module speciaal is ontworpen voor embedded toepassingen die intensieve berekeningen vereisen. Met behulp van NVIDIA's CUDA-bibliotheken en -tools kunt u resultaten behalen die vergelijkbaar zijn met die van een high-end desktop-CPU, met ongeveer een tiende van de stroomvereisten. Allemaal vanaf een computer ter grootte van uw Visa-kaart.
Je ziet de toekomst van technologie die in al onze levens hier zal integreren. "Slimme" machines die samenwerken op een neuraal netwerk, met name onbeheerde leerapparatuur, hebben zogenaamde capaciteit nodig om steeds complexere analyses op input uit te voeren. Om aan capaciteit te winnen heb je krachtige computers nodig die erg energiezuinig zijn. De Jetson TX1 is een krachtige, energiezuinige computer.
De Jetson TX1 Developer Kit wordt vandaag verzonden voor $ 599. Educatieve verkopen zijn slechts $ 299. U kunt kopen bij Amazon, Newegg, Micro Center of rechtstreeks van NVIDIA.