Ein blick auf den nvidia jetson tx1

Ich habe mir das neue NVIDIA Jetson TX1 Developer Kit für ein paar Tage angesehen, und obwohl es nicht direkt mit Android zusammenhängt, ist es zu cool, nicht darüber zu reden.

Dies ist die Zukunft der Technologie in einem winzigen Paket. Maschinen können schon sehen, hören und lernen. Sie können ein Auto fahren. Sie können ein Auto bauen. Sie füllen Tintenpatronen, testen Kondome und pflücken Orangen - alles ohne direkten menschlichen Eingriff. Aber die Dinge werden wirklich interessant, wenn Sie einige von ihnen zusammenführen und ihnen dabei helfen, sich selbst und sich gegenseitig zu unterrichten.

Sie haben wahrscheinlich den Begriff "Neuronales Netzwerk" gehört und wissen vielleicht sogar, was eines ist und wie es funktioniert. Sie erhalten eine Reihe leistungsstarker Computer, die miteinander vernetzt sind, und lassen sie analysieren, was sie sehen, hören oder von einer anderen Eingabequelle abrufen. Gemeinsam lernen und tauschen sie Daten aus, um beispielsweise Handschriften zu lesen, Krebs zu erkennen, Schach zu spielen oder Aktien an der Börse zu handeln. Die Kognitionswissenschaft ist nicht gerade eine neue Sache, aber sie hat sich in den letzten Jahren stark entwickelt.

Produkte wie der NVIDIA Jetson TX1 werden einen großen Anteil daran haben, wie weit wir von hier aus kommen und wie schnell wir dorthin gelangen.

Was ist der Jetson TX1?

Der Jetson TX1 ist ein integriertes "Supercomputer" -Modul. Es wurde entwickelt, um die gesamte Rechenleistung bereitzustellen, die für den Betrieb von Geräten, Maschinen und Dingen erforderlich ist, die noch nicht erfunden wurden. Es wird als kleines Paket (das TX1-Modul selbst hat die Größe einer Kreditkarte) angeboten, das überall eingesetzt werden kann Eine konventionelle Maschine mit großem Formfaktor wird dies nicht tun. Aufgrund von Software-Fortschritten ist die GPU-Berechnung führend in der Innovation in Bereichen wie Automatisierung, Medizintechnik und Bildverarbeitung. NVIDIA ist eines der führenden Unternehmen für GPU-Computing, sowohl auf der Hardware- als auch auf der Softwareseite.

Das Jetson TX1 Developer Kit ist ein kostengünstiges, im Handel erhältliches Produkt, das die Entwicklung der genauen Hardware ermöglicht, die im Endprodukt bereitgestellt wird. Das TX1-Modul ist klein und kann über Standard-Ein- / Ausgabekanäle angeschlossen werden. Die Trägerplatine verfügt über alle diese Standardein- und -ausgänge und spart so viele Stunden an Fertigungsaufwand und Design für die Softwareentwicklung.

Für uns, Android- und Technologie-Enthusiasten, ist es wahrscheinlich einfacher zu sagen, was der Jetson TX1 nicht ist. Der TX1 ist nichts, was Sie kaufen würden, um beispielsweise einen Mini-HTPC zu bauen. Es gibt viele Boards, die besser für "Hobby-Profis" und Hobby-Projekte geeignet sind und die viel weniger kosten. Wenn Sie einen LED-Controller für Heimkino-Beleuchtung bauen möchten, kaufen Sie einen Raspberry Pi oder eine der Snapdragon-Einplatinen-PC-Einheiten. Wenn Sie ernsthafte Rechenarbeit in einem wissenschaftlicheren oder industrielleren Umfeld benötigen, sollten Sie sich den Jetson TX1 ansehen.

Natürlich würde der TX1 wahrscheinlich zu einem Killer-HTPC werden, wenn alles gesagt und getan ist. Sie benötigen jedoch keine Rechenleistung für einen Raum, um Videos auf Ihrem Fernseher abzuspielen, und Sie müssen keine 600 US-Dollar für das Board ausgeben, um mit einem solchen Spiel zu beginnen.

Die Hardware-Technologie

Das Herzstück des TX1 ist der 256-Kern-Tegra X1-Prozessor (Ja, 256) von NVIDIA. Es ist äußerst kompakt und stromsparend und bietet eine TeraFLOP-Leistung von 16 Bit über eine Quad-Core-ARM-Cortex-A57-CPU und eine vollwertige Maxwell-GPU. Das Modul integriert außerdem 4 GB LPDDR4-RAM, 16 GB eMMC 5.1-Speicher, Gigabit-Ethernet, 802.11ac Wifi (2x2) und ein eigenes PMIC. Ein 400-poliger Anschluss bietet sowohl schnelle als auch langsame E / A-Verbindungen nach Industriestandard. Eine Wärmeübertragungsplatte ermöglicht die Verwendung eines einzelnen Kühlkörpers, um das Modul innerhalb der Temperaturtoleranzen zu halten.

Ebenfalls im Entwickler-Kit enthalten ist eine TX1-Trägerplatine. Mit der 400-poligen Board-to-Board-Verbindung bietet der Jeston TX1 eine vollständige und flexible Entwicklungsplattform mit Verbindungen nach Industriestandard. Stecken Sie den Jeston TX1 in die Trägerplatine, fügen Sie den Kühlkörper hinzu (das mitgelieferte Kit wurde vormontiert geliefert), und Sie haben einen vollständigen Entwicklungscomputer, der für alle F & E-Abteilungen oder Ingenieure bereit ist.

Im Folgenden finden Sie eine Aufschlüsselung der E / A, die vom vollständigen Jeston TX1 Developer Kit bereitgestellt werden:

• Verbindung zum Jetson TX1-Modul über einen 400-poligen (8x50) Board-to-Board-Steckverbinder
• Speicher: SD-Kartensteckplatz in voller Größe, SATA-Anschluss (Power & TX / RX)
• USB 3.0 Typ A + USB 2.0 Micro AB
• Konnektivität: Gigabit-Ethernet (RJ45-Anschluss mit LEDs), 802.11-Wechselstrom-WLAN, Bluetooth 4.1
• Standard PCIe x4 Anschluss
• Display Expansion Header - DSI (2x4 Spuren), eDP x4 Spuren, Hintergrundbeleuchtung mit PWM / Steuerung
• HDMI 2.0 Typ A-Anschluss in voller Größe
• Kameraerweiterungskopf: CSI: 6, x2 / 3 x4, Cameral CLK, I2C & Control, I2S, UART, SPI
• M.2 Key E-Anschluss: PCIE x1 Lane, SDIO, USB 2.0 / I2S, UART, I2C / Modem und WLAN-Steuerung
• Erweiterungs-Header: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, Audio Clock und Steuerung
• Touch-Eingabe: SPI / I2C (On Display Header)
• Power, Reset & Force Recovery-Schaltflächen
• Power- und SOC-Enale-LEDs
• JTAG-Anschluss (Standard 20-poliger Header)
• Debug-Anschluss (60-Pin-Board-Board)
• Serielle Anschlüsse für Stromversorgung, Reset und Wiederherstellung
• JTAG-, UART1-, I2C- und serielle Anschlusssignale auf einem 1x6-Header
• Stromversorgung: DC-Buchse: 6V-19V
• Hauptversorgungen 3.3V / 5V: 2xTPS53015
• Hauptversorgung 1, 8 V: APW8805
• USB-VBUS-Zubehör: RT9715 und APL3511
• 12 V für PCIe & SATA: LM3481
• Ladekontrollkopf: 10-polige Flexbuchse

Ja, ich musste die Hälfte davon selbst nachschlagen, also fühl dich nicht schlecht, wenn es für dich alles Griechisch ist. Der springende Punkt ist, dass das Jetson TX1 Developer Kit für den Anschluss und die Stromversorgung nahezu aller Sensoren, Komponenten oder Peripheriegeräte ausgelegt ist, die Sie kaufen oder selbst entwickeln können.

Die Software-Technologie

Die für die Entwicklung des Jeston TX1 erforderliche Software ist umfangreich und einfach einzurichten. Das Jetson Jetpack ist ein Komplettpaket bestehend aus Ubuntu 14.04 (einschließlich der benötigten Entwicklungs- und Kompilierungswerkzeuge), erforderlicher Middleware und Codebeispielen. Das Paket wurde für die Jetson-Boards (sowohl das letztjährige Jetson TK1 als auch das leistungsstärkere TX1) angepasst, die aus Tools bestehen, die GPU-Compute-Entwicklern und Open-Source-Komponenten vertraut sind. Die enthaltenen APIs und verschiedene Toolkits:

• OpenGL 4.4: Eine plattformübergreifende, sprachübergreifende API zum Rendern von 2D- und 3D-Grafiken
• CUDA 7.0: Eine Programmierumgebung für C- und C ++ - Entwickler, die GPU-beschleunigte Anwendungen erstellen.
• cuDNN 4.0: Die CUDA Deep Neural Network-Bibliotheken bieten hochoptimierte Routinen für das Entwerfen und Trainieren neuronaler Netze.
• OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) Eine Funktionsbibliothek für Echtzeit-Computer Vision.
• OpenVX 1.0: Royalty-free-Standard für die plattformübergreifende GPU-Beschleunigung von Computer Vision-Anwendungen.
• VisionWorks 1.0: Ein von NVIDIA entwickeltes Toolkit, das für CUDA-fähige GPUs und SoCs optimierte Algorithmen bereitstellt.
• ROS: (Robot Operating System) Eine Reihe von Frameworks und Middleware für die Entwicklung von Robotersoftware.

Darüber hinaus wird ein vollständiger Satz von Tools für Anwendungsdesign und -entwicklung bereitgestellt, die für eine benutzerfreundliche Entwicklung mit dem Tegra X1 und dem Jeston TX1 sorgen. Eine vollständige IDE wird mit Eclipse, speziellen Grafik-Debuggern mit plattformübergreifender Unterstützung für OpenGL und dem NVIDIA PerfKit zum Debuggen und Profilieren von OpenGL- und D3D-Anwendungen bereitgestellt.

Die Softwareinstallation richtet sich an Benutzer, die mit Linux und Entwicklungstools vertraut sind. Für diese Benutzer wurde dieses Kit entwickelt. Der Vorgang ist sehr unkompliziert, und Ihr Jetson TX1 bootet sofort in einen verwendbaren Zustand. Wir erhielten die erforderlichen Tools und Updates auf einer SD-Karte, aber Endbenutzer haben über das Internet uneingeschränkten Zugriff auf die Entwicklungstools von NVIDIA.

Es wird erwartet, dass Sie wissen, wie Sie Berechtigungen ändern, in der Befehlszeile navigieren und Aktualisierungen des Flash-Betriebssystems über die USB-Verbindung auf einem Host-Computer durchführen, auf dem auch Ubuntu 14.04 ausgeführt wird.

Das Jetson Jetpack-Bundle vereinfacht die Installation Ihrer Entwicklungstools. Mit einem grafischen Komponenten-Manager (ähnlich dem Android SDK-Manager) können Sie Tools, Beispiele und verschiedene Entwicklungskomponenten in einem einzigen Fenster installieren, aktualisieren und verwalten.

Andere Beispiele und Demos werden über den nativen Ubuntu-Paketmanager mit dem CUDA-Repository von NVIDIA installiert.

Auf der Support-Website von NVIDIA für Embedded Computing finden Sie eine vollständige Palette von Benchmark-Tools, Codebeispielen und Demo-Anwendungen. Dort erhalten Sie Antworten auf alle Ihre Fragen. NVIDIA meint es mit seinen Jetson-Produkten ernst und ist auf lange Sicht dabei. Sie finden reichlich Unterstützung sowohl von Anwendern als auch von NVIDIA-Unternehmen.

Wie es zusammenpasst

Hardware- und Softwareentwicklung ist schwierig. Es ist auch sehr stressig. Und es ist sehr lohnend. Sie benötigen die richtigen Tools, um den Job zu starten, und ein Support-Team mit starken Schultern, um den Job zu erledigen. Hier kommen NVIDIA und der Jetson TX1 ins Spiel.

Das TX1 Developer Kit ist eine vollständige, sofort einsatzbereite Lösung. Die Hardware ist für den beabsichtigten Gebrauch mehr als geeignet, ziemlich einfach einzurichten und relativ kostengünstig. Der Software-Support ist ausgezeichnet, und NVIDIA interessiert sich für die Plattform insgesamt sowie für den Erfolg ihrer Partner.

Das TX1-Modul wurde speziell für eingebettete Anwendungen entwickelt, die eine intensive Berechnung erfordern. Mit den CUDA-Bibliotheken und -Tools von NVIDIA können Sie Ergebnisse erzielen, die denen einer High-End-Desktop-CPU mit etwa einem Zehntel des Energiebedarfs vergleichbar sind. Alles von einem Computer in der Größe Ihrer Visa-Karte.

Sie sehen hier die Zukunft der Technologie, die sich in unser gesamtes Leben integrieren wird. "Intelligente" Maschinen, die in einem neuronalen Netzwerk zusammendenken, insbesondere unbeaufsichtigte Lerngeräte, benötigen eine so genannte Kapazität, um immer komplexere Analysen von Eingaben durchführen zu können. Sie benötigen leistungsstarke Computer, die sehr energieeffizient sind, um Kapazität zu gewinnen. Der Jetson TX1 ist ein leistungsstarker, energieeffizienter Computer.

Das Jetson TX1 Developer Kit wird heute für 599 US-Dollar ausgeliefert. Der Bildungsumsatz beträgt nur 299 US-Dollar. Sie können bei Amazon, Newegg, Micro Center oder direkt bei NVIDIA kaufen.