Spojrzenie na NVIDIA JETTS TX1

Od kilku dni przyglądam się nowemu zestawowi programistów NVIDIA Jetson TX1 i chociaż nie jest on bezpośrednio związany z Androidem, jest zbyt fajny, żeby o nim rozmawiać.

To jest przyszłość technologii we własnym małym pakiecie. Maszyny mogą już widzieć, słyszeć i uczyć się. Mogą prowadzić samochód. Mogą zbudować samochód. Wypełniają wkłady atramentowe, testują prezerwatywy i zbierają pomarańcze - wszystko bez bezpośredniej interwencji człowieka. Ale rzeczy stają się naprawdę interesujące, gdy dołączasz do grona ich razem i pomagasz im uczyć się i siebie nawzajem.

Prawdopodobnie słyszałeś termin „sieć neuronowa” i możesz nawet wiedzieć, co to jest i jak działają. Otrzymujesz zestaw potężnych komputerów połączonych w sieć i pozwala im analizować to, co widzą, słyszą lub zbierają z dowolnego innego źródła. Razem uczą się i udostępniają dane, dzięki czemu mogą robić takie rzeczy, jak czytanie pisma ręcznego, wykrywanie raka, gra w szachy lub handlować akcjami na giełdzie. Nauki kognitywistyczne nie są niczym nowym, ale w ostatnich latach znacznie się rozwinęły.

Produkty takie jak NVIDIA Jetson TX1 będą dużą częścią tego, dokąd zmierzamy stąd i jak szybko się tam dostaniemy.

Co to jest Jetson TX1?

Jetson TX1 jest wbudowanym modułem „superkomputera”. Został zaprojektowany, aby zapewnić całą moc obliczeniową potrzebną do obsługi sprzętu, maszyn i rzeczy, które nie zostały jeszcze wynalezione, i przedstawiony jako niewielki (sam moduł TX1 jest wielkości karty kredytowej), który zmieści się w miejscach, w których konwencjonalna wielkoformatowa maszyna tego nie zrobi. Ze względu na postępy w oprogramowaniu obliczenia na GPU przewodzą innowacjom w obszarach takich jak automatyzacja, sprzęt medyczny i widzenie maszynowe. NVIDIA jest jedną z firm przodujących w dziedzinie obliczeń na GPU, zarówno po stronie sprzętowej, jak i programowej.

Zestaw deweloperski Jetson TX1 to tani, dostępny w handlu produkt, który pozwala opracowywać dokładnie taki sprzęt, jaki zostanie wdrożony w produkcie końcowym. Moduł TX1 jest mały i może komunikować się za pośrednictwem standardowych kanałów wejścia / wyjścia. Płyta główna ma wszystkie te standardowe wejścia i wyjścia, co pozwala zaoszczędzić wiele godzin pracy i projektowania po stronie inżynierii oprogramowania.

Dla nas, entuzjastów Androida i technologii, prawdopodobnie łatwiej jest powiedzieć, czym nie jest Jetson TX1. TX1 nie jest na przykład czymś, co można kupić, aby zbudować mini HTPC. Istnieje wiele desek, które są bardziej odpowiednie dla „hobbystów” i projektów na poziomie hobby, i kosztują znacznie mniej. Jeśli chcesz zbudować kontroler LED do oświetlenia nastrojowego kina domowego, kup Raspberry Pi lub jedno z jednopłytowych komputerów PC Snapdragon. Jeśli potrzebujesz poważnej pracy obliczeniowej w środowisku bardziej naukowym lub przemysłowym, warto przyjrzeć się Jetson TX1.

Oczywiście TX1 prawdopodobnie zrobiłby zabójcę HTPC, gdy wszystko zostanie powiedziane i zrobione. Ale nie potrzebujesz mocy obliczeniowej jednego pokoju, aby odtwarzać filmy w telewizorze, i nie musisz wydawać 600 $ na tablicę, aby zacząć od jednego.

Technologia sprzętowa

Sercem TX1 jest 256-rdzeniowy (tak, 256) procesor NVIDIA Tegra X1. Jest niezwykle kompaktowy i energooszczędny, zapewniając 16-bitową wydajność TeraFLOP dzięki czterordzeniowemu procesorowi ARM Cortex-A57 i pełnoprawnej karcie graficznej Maxwell. Moduł integruje również 4 GB pamięci LPDDR4 RAM, 16 GB pamięci eMMC 5.1, Gigabit Ethernet, Wi-Fi 802.11ac (2x2) i własny PMIC. 400-stykowe złącze zapewnia zarówno szybkie, jak i wolne standardowe połączenia we / wy, a płytka termotransferowa pozwala na użycie jednego radiatora w celu utrzymania modułu w granicach tolerancji temperaturowych.

W zestawie dewelopera znajduje się również płyta nośna TX1. Dzięki 400-pinowemu połączeniu płytka-płytka, Jeston TX1 zapewnia kompletną i elastyczną platformę programistyczną, wykorzystującą połączenia w branży. Podłącz Jeston TX1 do płyty nośnej, dodaj radiator (zestaw, w którym dostarczono nas, jest fabrycznie zmontowany), a otrzymasz pełny komputer programistyczny, gotowy do każdego sklepu R&D lub biurka inżynierów.

Oto zestawienie operacji we / wy dostarczonych przez pełny zestaw deweloperski Jeston TX1:

• Połączenie z modułem Jetson TX1 za pomocą 400-pinowego (8x50) złącza płytka-płytka
• Pamięć: gniazdo kart SD w pełnym rozmiarze, złącze SATA (zasilanie i TX / RX)
• USB 3.0 Typ A + USB 2.0 Micro AB
• Łączność: Gigabit Ethernet (złącze RJ45 z diodami LED), Wi-Fi 802.11 ac, Bluetooth 4.1
• Standardowe złącze PCIe x4
• Display Expansion Header - DSI (2x4 tory), eDP x4 tory, podświetlenie z PWM / Control
• Pełnowymiarowe złącze HDMI 2.0 typu A.
• Moduł rozszerzający kamery: CSI: 6, x2 / 3 x4, Cameral CLK, I2C & Control, I2S, UART, SPI
• Złącze M.2 Key E: PCIE x1 Lane, SDIO, USB2.0 / I2S, UART, I2C / Modem i sterowanie Wi-Fi
• Nagłówek rozszerzenia: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, zegar audio i sterowanie
• Wprowadzanie dotykowe: SPI / I2C (On Display Header)
• Przyciski zasilania, resetowania i odzyskiwania siły
• Diody LED mocy i SOC Enale
• Złącze JTAG (standardowy 20-pinowy nagłówek)
• Złącze debugowania (60-pinowa płytka)
• Złącza szeregowe zasilania, resetowania i odzyskiwania
• JTAG, UART1, I2C i sygnały portu szeregowego w nagłówku 1x6
• Zasilanie: DC Jack: 6 V-19 V.
• Główne źródła zasilania 3, 3 V / 5 V: 2xTPS53015
• Główne zasilanie 1, 8 V: APW8805
• Materiały eksploatacyjne USB VBUS: RT9715 i APL3511
• 12V dla PCIe i SATA: LM3481
• Nagłówek kontroli ładowania: 10-stykowe gniazdo Flex

Tak, sam musiałem sprawdzić połowę z nich, więc nie czuj się źle, jeśli to wszystko dla ciebie greckie. Chodzi o to, że zestaw deweloperski Jetson TX1 jest skonfigurowany do łączenia i zasilania niemal każdego czujnika, komponentu lub urządzenia peryferyjnego, które możesz kupić lub rozwinąć samodzielnie.

Technologia oprogramowania

Oprogramowanie potrzebne do opracowania na Jeston TX1 jest zarówno rozbudowane, jak i proste w konfiguracji. Jetson Jetpack to kompletny pakiet składający się z Ubuntu 14.04 (w tym niezbędnych narzędzi programistycznych i kompilacyjnych), wymaganego oprogramowania pośredniego i próbek kodu. Pakiet jest dostosowany do płyt Jetson (zarówno zeszłorocznego Jetson TK1, jak i bardziej wydajnego TX1) zbudowanych z narzędzi znanych programistom GPU i komponentów open source. Dołączone interfejsy API i różne zestawy narzędzi:

• OpenGL 4.4: Wieloplatformowy, międzyjęzykowy interfejs API do renderowania grafiki 2D i 3D
• CUDA 7.0: środowisko programistyczne dla programistów C i C ++ budujących aplikacje przyspieszane przez GPU.
• cuDNN 4.0: Biblioteki głębokiej sieci neuronowej CUDA, zapewniające wysoce zoptymalizowane procedury projektowania i szkolenia sieci neuronowych.
• OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) Biblioteka funkcji wykorzystywanych do wizji komputerowej w czasie rzeczywistym.
• OpenVX 1.0: Standard bezpłatny dla wieloplatformowej akceleracji GPU w aplikacjach wizyjnych.
• VisionWorks 1.0: Zestaw narzędzi opracowany przez NVIDIA, który zapewnia algorytmy zoptymalizowane dla procesorów graficznych i układów SoC z obsługą CUDA.
• ROS: (Robot Operating System) Zestaw ram i oprogramowania pośredniego zaprojektowanego do tworzenia oprogramowania robotów.

Ponadto dostarczany jest pełny zestaw narzędzi do projektowania i programowania aplikacji, mających na celu łatwość użycia podczas programowania z Tegra X1 i Jeston TX1. Pełne IDE jest dostarczane przy użyciu Eclipse, specjalistycznych debugerów graficznych z obsługą OpenGL na różnych platformach oraz NVIDIA PerfKit do debugowania i profilowania zarówno aplikacji OpenGL, jak i D3D.

Instalacja oprogramowania jest przeznaczona dla użytkowników zaznajomionych z Linuksem i narzędziami programistycznymi, dla których ten zestaw został stworzony. Proces ten jest bardzo prosty, a Jetson TX1 uruchomi się od razu po uruchomieniu. Dostaliśmy potrzebne narzędzia i aktualizacje na karcie SD, ale użytkownicy końcowi będą mieli pełny dostęp do narzędzi programistycznych NVIDIA przez Internet.

Oczekuje się, że zrozumiesz, jak zmieniać uprawnienia, nawigować w wierszu poleceń i aktualizować system operacyjny Flash przez połączenie USB z maszyną hosta, na którym również działa Ubuntu 14.04.

Pakiet Jetson Jetpack upraszcza proces instalowania narzędzi programistycznych. Graficzny menedżer komponentów (bardzo podobny do menedżera SDK systemu Android) pozwala instalować, aktualizować i zarządzać narzędziami, próbkami i różnymi komponentami programistycznymi w jednym oknie.

Inne próbki i wersje demonstracyjne są instalowane za pomocą natywnego menedżera pakietów Ubuntu, przy użyciu repozytorium CUDA firmy NVIDIA.

Zapewniony jest pełny zestaw narzędzi testowych, próbki kodu i aplikacje demonstracyjne, a odpowiedzi na dowolne pytania można uzyskać na stronie pomocy technicznej NVIDIA Embedded Computing. NVIDIA poważnie podchodzi do swoich produktów Jetson i jest w tym na dłuższą metę. Znajdziesz szerokie wsparcie, zarówno od użytkowników, jak i firmy NVIDIA.

Jak to pasuje do siebie

Rozwój sprzętu i oprogramowania jest trudny. Jest to również bardzo stresujące. I to jest bardzo satysfakcjonujące. Potrzebujesz odpowiednich narzędzi, aby rozpocząć pracę, i zespołu wsparcia o silnych barkach, aby zakończyć pracę. To tutaj wkraczają NVIDIA i Jetson TX1.

Zestaw deweloperski TX1 to kompletne, gotowe do użycia rozwiązanie. Sprzęt jest bardziej niż zdolny do zamierzonego zastosowania, dość prosty w konfiguracji i stosunkowo niedrogi. Obsługa oprogramowania jest doskonała, a NVIDIA żywo interesuje się platformą jako całością, a także sukcesem swoich partnerów.

Co najważniejsze, moduł TX1 został zaprojektowany specjalnie dla aplikacji osadzonych, które wymagają intensywnych obliczeń. Korzystając z bibliotek i narzędzi CUDA firmy NVIDIA, możesz uzyskać wyniki podobne do wysokiej klasy procesorów do komputerów stacjonarnych, przy około jednej dziesiątej wymagań dotyczących zasilania. Wszystko z komputera wielkości karty Visa.

Widzisz przyszłość technologii, która zintegruje się z naszym życiem tutaj. „Inteligentne” maszyny, które myślą razem w sieci neuronowej, zwłaszcza bez nadzoru sprzętu do nauki, potrzebują tak zwanej zdolności do wykonywania coraz bardziej złożonej analizy danych wejściowych. Potrzebujesz potężnych komputerów, które są bardzo energooszczędne, aby uzyskać pojemność. Jetson TX1 to wydajny, energooszczędny komputer.

Zestaw deweloperski Jetson TX1 jest dziś wysyłany za 599 USD. Sprzedaż edukacyjna to tylko 299 USD. Możesz kupić w Amazon, Newegg, Micro Center lub bezpośrednio w NVIDIA.