Взгляд на NVIDIA JETSON TX1

Это будущее технологий в собственной крошечной упаковке. Машины уже могут видеть, слышать и учиться. Они могут водить машину. Они могут построить машину. Они наполняют чернильные картриджи, тестируют презервативы и собирают апельсины - и все это без какого-либо прямого вмешательства человека. Но вещи становятся действительно интересными, когда вы объединяете их вместе и помогаете им учить себя и друг друга.

Вы, наверное, слышали термин «нейронная сеть» и, возможно, даже знаете, что это такое и как они работают. Вы получаете несколько мощных компьютеров, объединенных в сеть, и позволяете им анализировать то, что они видят, слышат или собирают из любого другого источника информации. Вместе они учатся и обмениваются данными, поэтому они могут делать такие вещи, как чтение почерка, обнаружение рака, играть в шахматы или торговать акциями на фондовом рынке. Когнитивная наука не является чем-то новым, но за последние несколько лет она получила широкое распространение.

Такие продукты, как NVIDIA Jetson TX1, станут важной частью того, куда мы идем отсюда и как быстро мы доберемся туда.

Что такое Jetson TX1?

Jetson TX1 - это встроенный модуль «суперкомпьютер». Он предназначен для обеспечения всей вычислительной мощности, необходимой для работы оборудования, механизмов и вещей, которые еще не были изобретены, и представлен в виде небольшого (сам модуль TX1 размером с кредитную карту) пакета, который поместится в местах, где обычная машина большого форм-фактора не будет. Благодаря усовершенствованиям программного обеспечения, вычисления на GPU являются ведущими инновациями в таких областях, как автоматизация, медицинское оборудование и машинное зрение. NVIDIA - одна из компаний, лидирующих в области вычислений на GPU, как в аппаратной, так и в программной части.

Jetson TX1 Developer Kit - это недорогой, коммерчески доступный продукт, который позволяет разрабатывать именно то оборудование, которое будет развернуто в конечном продукте. Модуль TX1 имеет небольшой размер и может взаимодействовать через стандартные каналы ввода / вывода. Плата-носитель имеет все эти стандартные входы и выходы, что позволяет сэкономить много часов на разработке программного обеспечения.

Для нас, энтузиастов Android и технологий, проще сказать, чем не является Jetson TX1. Например, TX1 - это не то, что вы купили бы для создания мини HTPC. Есть много досок, более подходящих для "любителей" и проектов уровня хобби, и они стоят намного меньше. Если вы хотите создать светодиодный контроллер для домашнего кинотеатра, приобретите Raspberry Pi или один из одноплатных блоков Snapdragon. Если вам нужна серьезная вычислительная работа в более научной или промышленной среде, вам стоит взглянуть на Jetson TX1.

Конечно, TX1, вероятно, сделает убийственный HTPC, когда все будет сказано и сделано. Но вам не нужна вычислительная мощность комнаты для воспроизведения видео на вашем телевизоре, и вам не нужно тратить 600 долларов на доску, чтобы начать работать с ней.

Аппаратные технологии

Сердцем TX1 является 256-ядерный (да, 256) процессор Tegra X1 от NVIDIA. Он чрезвычайно компактен и энергоэффективен, обеспечивая 16-разрядную производительность TeraFLOP благодаря четырехъядерному процессору ARM Cortex-A57 и полноценному графическому процессору Maxwell. Модуль также включает 4 ГБ оперативной памяти LPDDR4, 16 ГБ хранилища eMMC 5.1, гигабитный Ethernet, 802.11ac Wifi (2x2) и собственный PMIC. 400-контактный разъем обеспечивает как высокоскоростные, так и низкоскоростные стандартные соединения ввода / вывода, а теплообменная пластина позволяет использовать один радиатор для поддержания модуля в допустимых температурных пределах.

Также в комплект разработчика входит несущая плата TX1. Используя 400-контактное соединение «плата-плата», Jeston TX1 обеспечивает полную и гибкую платформу разработки с использованием стандартных отраслевых соединений. Подключите Jeston TX1 к плате-носителю, добавьте радиатор (комплект, который мы поставили с собой, уже в собранном виде), и у вас есть полноценный компьютер для разработки, готовый для любого отдела исследований и разработок или инженерного бюро.

Вот разбивка ввода-вывода, предоставляемая полным комплектом разработчика Jeston TX1:

Подключение к модулю Jetson TX1 через 400-контактный (8x50) межплатный разъем
Память: полноразмерный слот для SD-карты, разъем SATA (Power & TX / RX)
USB 3.0 тип A + USB 2.0 Micro AB
Возможность подключения: Gigabit Ethernet (разъем RJ45 со светодиодами), 802.11 ac Wifi, Bluetooth 4.1
Стандартный разъем PCIe x4
Заголовок расширения дисплея - DSI (2x4 полосы), eDP x4 полосы, подсветка с PWM / Control
Полноразмерный разъем HDMI 2.0 типа A
Заголовок расширения камеры: CSI: 6, x2 / 3 x4, камера CLK, I2C и управление, I2S, UART, SPI
Разъем M.2 Key E: PCIE x1 Lane, SDIO, USB2.0 / I2S, UART, I2C / управление модемом и Wi-Fi
Заголовок расширения: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, аудио-часы и управление
Сенсорный ввод: SPI / I2C (заголовок дисплея)
Кнопки питания, сброса и принудительного восстановления
Светодиоды питания и SOC Enale
Разъем JTAG (стандартный 20-контактный разъем)
Разъем отладки (60-контактная плата)
Последовательные разъемы питания, сброса и восстановления
Сигналы JTAG, UART1, I2C и последовательного порта в заголовке 1x6
Мощность: DC Jack: 6V-19V
Основные 3, 3 В / 5 В: 2xTPS53015
Основной 1.8V Питание: APW8805
USB VBUS поставки: RT9715 и APL3511
12 В для PCIe и SATA: LM3481
Заголовок управления зарядкой: 10-контактный разъем Flex

Да, мне пришлось самому искать половину этого, так что не расстраивайся, если для тебя это все по-гречески. Дело в том, что комплект разработчика Jetson TX1 предназначен для подключения и питания практически любого датчика, компонента или периферийного устройства, которые вы можете купить или разработать самостоятельно.

Программная технология

Программное обеспечение, необходимое для разработки на Jeston TX1, является обширным и простым в настройке. Jetson Jetpack - это полный пакет, состоящий из Ubuntu 14.04 (включая необходимые инструменты разработки и компиляции), необходимого промежуточного программного обеспечения и примеров кода. Пакет настроен для плат Jetson (как прошлогоднего Jetson TK1, так и более мощного TX1), созданного из инструментов, знакомых разработчикам вычислений на GPU, и компонентов с открытым исходным кодом. Включенные API и различные наборы инструментов:

OpenGL 4.4: кроссплатформенный, мультиязычный API для рендеринга 2D и 3D графики
CUDA 7.0: среда программирования для разработчиков C и C ++, создающих приложения с ускорением на GPU.
cuDNN 4.0: библиотеки CUDA Deep Neural Network, предоставляющие высокооптимизированные подпрограммы для проектирования и обучения нейронных сетей.
OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) Библиотека функций, используемых для компьютерного зрения в реальном времени.
OpenVX 1.0: бесплатный стандарт для кроссплатформенного графического ускорения приложений компьютерного зрения.
VisionWorks 1.0: инструментарий, разработанный NVIDIA, который предоставляет алгоритмы, оптимизированные для графических процессоров и SoC с поддержкой CUDA.
ROS: (Robot Operating System) Набор платформ и промежуточного программного обеспечения, предназначенных для разработки роботизированного программного обеспечения.

Кроме того, предоставляется полный набор инструментов для проектирования и разработки приложений, направленных на простоту использования при разработке с Tegra X1 и Jeston TX1. Полная IDE предоставляется с использованием Eclipse, специализированных графических отладчиков с поддержкой OpenGL для разных платформ и NVIDIA PerfKit для отладки и профилирования приложений OpenGL и D3D.

Установка программного обеспечения предназначена для пользователей, знакомых с Linux и инструментами разработки, для которых и создан этот комплект. Процесс очень прост, и ваш Jetson TX1 будет загружен до состояния готовности из коробки. Нам были предоставлены необходимые инструменты и обновления на SD-карте, но конечные пользователи будут иметь полный доступ к инструментам разработки NVIDIA через Интернет.

Предполагается, что вы поймете, как изменять разрешения, перемещаться по командной строке и обновлять ОС через USB-соединение с хост-машиной, на которой также работает Ubuntu 14.04.

Комплект Jetson Jetpack упрощает процесс установки инструментов разработки. Графический диспетчер компонентов (очень похожий на менеджер Android SDK) позволяет вам устанавливать, обновлять и управлять своими инструментами, примерами и различными компонентами разработки в одном окне.

Другие примеры и демонстрации устанавливаются через встроенный менеджер пакетов Ubuntu с использованием репозитория NVIDIA CUDA.

Предоставляется полный набор инструментов для тестирования, примеры кода и демонстрационные приложения, и вы сможете получить ответы на любые ваши вопросы на сайте поддержки встраиваемых вычислений NVIDIA. NVIDIA серьезно относится к своим продуктам Jetson и занимается этим в течение длительного времени. Вы найдете обширную поддержку, как от пользователей, так и от корпоративной NVIDIA.

Как это сочетается

Разработка аппаратного и программного обеспечения сложна. Это также очень стресс. И это очень полезно. Вам нужны правильные инструменты, чтобы начать работу, и команда поддержки с сильными плечами, чтобы закончить работу. Это где NVIDIA и Jetson TX1 вступают в игру.

TX1 Developer Kit - это законченное, готовое к работе решение, с которого можно начать. Аппаратные средства более чем способны к использованию по назначению, довольно просты в настройке и относительно недороги. Программная поддержка превосходна, и NVIDIA проявляет большой интерес к платформе в целом, а также к успеху своих партнеров.

Самое главное, модуль TX1 был разработан специально для встроенных приложений, которые требуют интенсивных вычислений. Используя библиотеки и инструменты NVIDIA CUDA, вы можете получить результаты, аналогичные высокопроизводительному настольному ЦП, с примерно одной десятой требований к питанию. Все с компьютера размером с карту Visa.

Вы видите будущее технологий, которые будут интегрированы во все наши жизни здесь. «Умным» машинам, которые совместно думают в нейронной сети, особенно неконтролируемому обучающему оборудованию, нужна способность, позволяющая выполнять более сложный анализ входных данных. Вам нужны мощные компьютеры, которые являются очень энергоэффективными, чтобы получить емкость. Jetson TX1 - это мощный, энергоэффективный компьютер.

Комплект разработчика Jetson TX1 поставляется сегодня за 599 долларов. Образовательные продажи составляют всего 299 долларов. Вы можете купить у Amazon, Newegg, Micro Center или напрямую от NVIDIA.