Un regard sur la nvidia jetson tx1

Cela fait quelques jours que je regarde le nouveau kit de développement NVIDIA Jetson TX1 et, même s’il n’est pas directement lié à Android, il est trop cool de ne pas en parler.

C'est l'avenir de la technologie dans son propre petit paquet. Les machines peuvent déjà voir, entendre et apprendre. Ils peuvent conduire une voiture. Ils peuvent construire une voiture. Ils remplissent des cartouches d'encre, testent des préservatifs et cueillent des oranges, le tout sans aucune intervention humaine directe. Mais les choses deviennent vraiment intéressantes lorsque vous les rejoignez et les aidez à s’apprendre mutuellement.

Vous avez probablement déjà entendu le terme "réseau de neurones" et vous savez peut-être ce qu'est un réseau et comment il fonctionne. Vous obtenez un ensemble d'ordinateurs puissants en réseau et les laissez les analyser ce qu'ils voient, entendent ou rassemblent à partir de toute autre source d'entrée. Ensemble, ils apprennent et partagent des données afin de pouvoir lire, écrire, détecter un cancer, jouer aux échecs ou échanger des actions sur le marché boursier. Les sciences cognitives ne sont pas une nouveauté, mais elles ont beaucoup progressé ces dernières années.

Des produits comme le NVIDIA Jetson TX1 joueront un rôle important dans la progression de nos travaux.

Qu'est-ce que le Jetson TX1?

Le Jetson TX1 est un module "supercalculateur" intégré. Il est conçu pour fournir toute la puissance de calcul nécessaire au fonctionnement d’équipements, de machines et de tout ce qui n’a pas encore été inventé. Il est présenté sous la forme d’un petit package (le module TX1 a la taille d’une carte de crédit) qui conviendra aux endroits où Une machine conventionnelle de grande taille ne le fera pas. En raison des progrès logiciels, le calcul GPU est à la pointe de l'innovation dans des domaines tels que l'automatisation, les équipements médicaux et la vision industrielle. NVIDIA est l’une des sociétés pionnières en matière d’informatique sur GPU, tant du point de vue matériel que logiciel.

Le kit de développement Jetson TX1 est un produit peu coûteux et disponible dans le commerce qui permet de développer le matériel exact qui sera déployé dans le produit final. Le module TX1 est petit et peut s’interfacer via des canaux d’entrée / sortie standard. La carte opérateur dispose de toutes ces entrées et sorties standard, ce qui permet d'économiser de nombreuses heures de fabrication et de conception du côté de l'ingénierie logicielle.

Pour nous, passionnés d’Android et de la technologie, il est probablement plus facile de dire ce que Jetson TX1 n’est pas. Le TX1 n'est pas quelque chose que vous achèteriez pour construire un mini HTPC, par exemple. Il existe de nombreuses planches plus adaptées aux "amateurs" et aux projets de loisir, et elles coûtent beaucoup moins cher. Si vous souhaitez construire un contrôleur LED pour l'éclairage d'ambiance du cinéma à domicile, achetez un Raspberry Pi ou l'un des ordinateurs à carte unique Snapdragon. Si vous avez besoin d'un travail informatique important dans un environnement plus scientifique ou industriel, vous voudrez alors vous pencher sur le Jetson TX1.

Bien sûr, le TX1 serait probablement un tueur HTPC quand tout est dit et fait. Mais vous n'avez pas besoin de la puissance de calcul d'une pièce pour lire des vidéos sur votre téléviseur et vous n'avez pas besoin de dépenser 600 $ sur le tableau pour en commencer une.

La technologie du matériel

Le cœur du TX1 est le processeur Tegra X1 à 256 cœurs (oui, 256) de NVIDIA. Extrêmement compact et économe en énergie, il offre des performances TeraFLOP 16 bits via un processeur ARM Cortex-A57 à quatre cœurs et un GPU à part entière Maxwell. Le module intègre également 4 Go de RAM LPDDR4, 16 Go de stockage eMMC 5.1, Ethernet Gigabit, Wi-Fi 802.11ac (2x2) et son propre PMIC. Un connecteur à 400 broches fournit des connexions d'E / S standard à la vitesse élevée et faible, tandis qu'une plaque de transfert thermique permet l'utilisation d'un dissipateur thermique unique afin de maintenir le module dans les tolérances de température.

Le kit du développeur comprend également une carte support TX1. Grâce à la connexion carte à carte à 400 broches, le Jeston TX1 fournit une plate-forme de développement complète et flexible, utilisant des connexions standard. Branchez le Jeston TX1 sur le support, ajoutez le dissipateur de chaleur (le kit qui nous a été fourni est pré-assemblé) et vous disposez d’un ordinateur de développement complet, prêt à accueillir tout atelier de recherche et développement ou bureau d’ingénieurs.

Voici un aperçu des E / S fournies par le kit de développement complet Jeston TX1:

• Connexion au module Jetson TX1 via un connecteur carte à carte à 400 broches (8x50)
• Stockage: emplacement de carte SD pleine taille, connecteur SATA (alimentation et TX / RX)
• USB 3.0 Type A + USB 2.0 Micro AB
• Connectivité: Ethernet Gigabit (connecteur RJ45 avec DEL), Wifi 802.11, Bluetooth 4.1
• Connecteur PCIe x4 standard
• En-tête d'extension d'affichage - DSI (2x4 voies), eDP x4 voies, rétroéclairage avec PWM / Control
• Connecteur HDMI 2.0 type A pleine taille
• En-tête d'extension de caméra: CSI: 6, x2 / 3 x4, Cameral CLK, I2C et contrôle, I2S, UART, SPI
• Connecteur E clé M.2: voie PCIE x1, SDIO, USB 2.0 / I2S, UART, I2C / Modem et contrôle Wifi
• En-tête d'extension: I2C, SPI, UART, I2S, D-MIC, horloge audio et contrôle
• Entrée tactile: SPI / I2C (en-tête d'affichage)
• Boutons d'alimentation, de réinitialisation et de récupération forcée
• LED d'alimentation et SOC Enale
• Connecteur JTAG (embase standard à 20 broches)
• Connecteur de débogage (carte conseil à 60 broches)
• Connecteurs série d'alimentation, de réinitialisation et de récupération
• Signaux JTAG, UART1, I2C et port série sur un en-tête 1x6
• Puissance: Jack DC: 6V-19V
• Fournitures principales 3.3V / 5V: 2xTPS53015
• Alimentation principale 1.8V: APW8805
• Fournitures USB VBUS: RT9715 et APL3511
• 12V pour PCIe et SATA: LM3481
• En-tête de contrôle de charge: Prise Flex à 10 broches

Oui, je devais en examiner la moitié moi-même, alors ne vous sentez pas mal si tout est grec. Le fait est que le kit de développement Jetson TX1 est conçu pour connecter et alimenter pratiquement tous les capteurs, composants ou périphériques que vous pouvez acheter ou développer vous-même.

La technologie du logiciel

Le logiciel nécessaire au développement sur le Jeston TX1 est à la fois complet et simple à configurer. Jetson Jetpack est un package complet comprenant Ubuntu 14.04 (y compris les outils de développement et de compilation nécessaires), le middleware requis et des exemples de code. Le package est personnalisé pour les cartes Jetson (à la fois Jetson TK1 de l'an dernier et TX1, plus puissant), construit à partir d'outils connus des développeurs de calcul sur GPU et de composants open source. Les API incluses et divers toolkits:

• OpenGL 4.4: une API multiplateforme et multilingue pour le rendu de graphiques 2D et 3D
• CUDA 7.0: environnement de programmation pour les développeurs C et C ++ construisant des applications accélérées par GPU.
• CuDNN 4.0: Les bibliothèques du réseau de neurones profonds CUDA, fournissant des routines hautement optimisées pour la conception et la formation de réseaux de neurones.
• OpenCV 3.0: (Open Source Computer Vision) Une bibliothèque de fonctions utilisées pour la vision par ordinateur en temps réel.
• OpenVX 1.0: standard libre de droits pour l’accélération GPU multiplate-forme des applications de vision par ordinateur.
• VisionWorks 1.0: boîte à outils développée par NVIDIA fournissant des algorithmes optimisés pour les GPU et les SoC compatibles CUDA.
• ROS: (Robot Operating System) Ensemble de frameworks et de middleware conçus pour le développement de logiciels robotiques.

En outre, un ensemble complet d'outils de conception et de développement d'applications est fourni, visant à faciliter l'utilisation lors du développement avec le Tegra X1 et le Jeston TX1. Un IDE complet est fourni à l'aide d'Eclipse, de débogueurs graphiques spécialisés prenant en charge OpenGL sur toutes les plates-formes, et de NVIDIA PerfKit pour déboguer et profiler les applications OpenGL et D3D.

L'installation du logiciel est conçue pour les utilisateurs familiarisés avec Linux et les outils de développement, pour qui ce kit a été conçu. Le processus est très simple et votre Jetson TX1 démarrera dans un état utilisable immédiatement. Nous avons reçu les outils et les mises à jour nécessaires sur une carte SD, mais les utilisateurs finaux auront un accès complet aux outils de développement de NVIDIA via Internet.

Vous serez amené à comprendre comment modifier les autorisations, naviguer dans la ligne de commande et les mises à jour du système d'exploitation flash via la connexion USB vers une machine hôte exécutant également Ubuntu 14.04.

Le kit Jetson Jetpack simplifie les choses lorsqu'il est temps d'installer vos outils de développement. Un gestionnaire de composants graphique (très semblable au gestionnaire de SDK Android) vous permet d'installer, de mettre à jour et de gérer vos outils, vos exemples et divers composants de développement dans une seule fenêtre.

D'autres exemples et démonstrations sont installés via le gestionnaire de paquets Ubuntu natif, à l'aide du référentiel CUDA de NVIDIA.

Une suite complète d'outils de référence, d'échantillons de code et d'applications de démonstration est fournie. Vous pourrez obtenir les réponses à toutes vos questions sur le site de support de NVIDIA sur l'informatique embarquée. NVIDIA est sérieux au sujet de ses produits Jetson et s’y engage à long terme. Vous y trouverez un large soutien, de la part des utilisateurs et de l'entreprise NVIDIA.

Comment ça va ensemble

Le développement matériel et logiciel est difficile. C'est aussi très stressant. Et c'est très enrichissant. Vous avez besoin des bons outils pour commencer le travail et d'une équipe de soutien avec de solides épaules pour terminer le travail. C’est là que NVIDIA et le Jetson TX1 entrent en jeu.

Le kit de développement TX1 est une solution complète prête à l'emploi. Le matériel est plus que capable pour l'utilisation prévue, assez simple à installer et relativement peu coûteux. Le support logiciel est excellent et NVIDIA s'intéresse de près à la plate-forme dans son ensemble, ainsi qu'au succès de ses partenaires.

Plus important encore, le module TX1 a été conçu spécifiquement pour les applications intégrées qui nécessitent des calculs intensifs. En utilisant les bibliothèques et les outils CUDA de NVIDIA, vous pouvez obtenir des résultats similaires à ceux d'un processeur de bureau haut de gamme, avec environ un dixième de la consommation électrique requise. Le tout à partir d’un ordinateur de la taille de votre carte Visa.

Vous voyez l'avenir de la technologie qui s'intégrera dans toutes nos vies ici. Les machines "intelligentes" qui réfléchissent ensemble sur un réseau neuronal, en particulier les équipements d'apprentissage non supervisés, ont besoin de ce que l'on appelle la capacité à effectuer une analyse de plus en plus complexe en entrée. Vous avez besoin d’ordinateurs puissants à très faible consommation d’énergie pour gagner de la capacité. Le Jetson TX1 est un ordinateur puissant et économe en énergie.

Le kit de développement Jetson TX1 est disponible aujourd’hui au prix de 599 $. Les ventes éducatives sont seulement 299 $. Vous pouvez acheter sur Amazon, Newegg, Micro Center ou directement auprès de NVIDIA.