NVIDIA Jetson のような世界をリードするプラットフォームは、主に自律型マシンなどで使用される一連の組み込みコンピューティング ボードです。 組み込みアプリケーション .このボードには、主に高性能コンピューターである Jetson モジュールが含まれています。 Jetson は、同様の AI ソフトウェアや、他の NVIDIA プラットフォームで使用されるクラウド ネイティブのワークフローに最適であり、顧客がソフトウェア ベースの自律型マシンを構築するための電力効率の高いパフォーマンスを提供します。 NVIDIA Jetson は、コンピューター ビジョン アプリケーションに使用されます。そこで、この記事では NVIDIA Jetson の概要と動作とそのアプリケーションについて説明します。
NVIDIA Jetson とは何ですか?
NVIDIA Jetson は高度な 埋め込みシステム ボードは、いくつかの業界で革新的な AI 製品を作成するために使用されます。 NVIDIA Jetson は、最先端のハードウェア プラットフォームの 1 つであり、技術愛好家や学生がさまざまな革新的な AI プロジェクトを通じて実践的な経験を積むのに非常に役立ちます。このボードは、モジュラー、スモール フォーム ファクター、および高性能エッジ コンピューターを含む AI 向けの非常に効率的なボードです。さらに、このボードには、ソフトウェア アクセラレーションに使用される JetPack SDK と、カスタム AI プロジェクトの開発手順の増加を支援する完全なエコシステムも含まれています。
NVIDIA Jetson アーキテクチャ
Nvidia の Nvidia Jetson モジュールが一連の組み込みコンピューティング ボードであることはわかっています。 Jetson TX1、TX2、および TK1 のすべてのモデルは、ARM アーキテクチャ CPU を組み込んだ Nvidia の SoC または Tegra プロセッサを搭載しています。ここで、Jetson は、主に機械学習アプリケーションを高速化するために設計された低電力システムです。
NVIDIA Jetson Xavier NX アーキテクチャを以下に示します。エッジ コンピューティング デバイスに使用される最先端の小型 AI スーパーコンピューターです。 自律ロボティクス .このモジュールは、堅牢な 70x45mm フォーム ファクター内でサーバー クラスのパフォーマンスを展開する能力を備えており、15W 未満の電力で最大 21 TOPS のコンピューティングを提供し、それ以外の場合は 10W 未満で最大 14 TOPS のコンピューティングを提供します。
上の図には、組み込まれた 384 コアの NVIDIA Volta が含まれています。 GPU 6 コア NVIDIA Carmel ARMv8.2 64 ビット CPU、48 Tensor コア、8 GB 128 ビット LPDDR4x、4K ビデオ エンコーダーおよびデコーダー、デュアル NVDLA (NVIDIA Deep Learning Accelerator) エンジン、最大 6 台の瞬時高解像度カメラを含むセンサー ストリーム、デュアル ディスプレイ ポートまたは HDMI 4K ディスプレイ、PCIe 第 3 世代拡張、I2C、SPI、I2S、UART および CAN バスを備えた USB 3.1 および GPIO。
NVIDIA Jetson の仕様には次のようなものがあります。
- 電源は10Wまたは15Wモードで5V入力。
- CPU は、1400MHz で 6 コアの NVIDIA Carmel 64 ビット ARMv 8.2 です。
- GPU は 1100 MHz で 48 の Tensor コアを介した 384 コアの NVIDIA Volta です。
- DL はデュアル NVDLA エンジンです。
- メモリは 1600MHz で 8GB 128 ビット LPDDR4x です。
- 16GB eMMC 5.1 ストレージ。
- カメラは 12x MIPI CSI-2 レーンです。 3×4 または 6×2 カメラ。
- 最大 6 台のカメラ (仮想チャンネル経由で 36 台)。
- -25°C から 90°C までのサーマル。
- ディスプレイは、4Kp60 で DP 1.4 または eDP 1.4 または HDMI 2.0 a/b です。
- イーサネットは、10 または 100 または 1000 BASE-T イーサネットです。
- USB 3.1 および USB 2.0。
このモジュールは、NVIDIA の CUDA-X ソフトウェア スタック全体と AI 開発用の JetPack SDK でサポートされています。完全なデスクトップ Linux 環境内で、リアルタイムのコンピューター ビジョン、グラフィックス、およびマルチメディア アプリケーションに加えて、非常に一般的な機械学習フレームワークと困難な DNN を複数の高解像度センサー ストリームで同時に実行します。
現在、開発者は、Jetson AGX Xavier 開発者キットの助けを借りて、Jetson Xavier NX 用の AI アプリケーションの設計を開始しています。 JetPack の近くにデバイス パターン パッチを適用すると、デバイスが Jetson Xavier NX として機能します。これにより、ソフトウェアで取得できる GPU および CPU コアの数が変更され、クロック周波数とシステム全体のコアの電圧が設定されます。
パッチは完全にリバーシブルで、Jetson Xavier NX のパフォーマンスを近似するために使用されます。このモジュールは、アクティブ モードに基づいて 14 ～ 21 TOPS のピーク パフォーマンスを達成する 10W および 15W のデフォルトの電力モードを分類します。 nvpmodel ツールは、電力プロファイルを処理して、GPU、CPU、その他の SoC クロック、およびメモリ コントローラーの最高 CLK 周波数をさまざまな CPU クラスターと共に調整するために使用されます。
ワークロードに基づいて、DVFS (動的電圧および周波数スケーリング) ガバナーは、実行時の周波数を、アクティブな nvpmodel によって記述された最高制限までバランスをとります。 nvpmodel ツールは、TDP とアプリケーションの要件に基づいて新しい電力モードを作成および変更するのに役立ちます。
NVIDIA Jetson モジュールは、スモール フォーム ファクター SOM (システム オン モジュール) 内でスーパーコンピューターのパフォーマンスをエッジにもたらします。 21 TOPS に相当するアクセラレーテッド コンピューティングにより、現在のニューラル ネットワークを並行して実行し、さまざまな高解像度センサーからのデータを処理する馬力が送られます。このモジュールは、医療機器、商用ロボット、AIoT 組み込みシステム、スマート カメラ、自動光学検査、高解像度センサー、スマート ファクトリーなどの高性能ベースの AI システムに最適です。
ソフトウェア
NVIDIA Jetson モジュールは、ソフトウェア アーキテクチャを組み合わせることで簡単にサポートされるため、ソフトウェア開発者の作業がはるかに簡単になります。この組み合わせたアプローチにより、開発者は反復的なコーディングの手間を省くことができ、他の Jetson モジュールでのフォーメーションを改善できます。
NVIDIA JetPack SDK は、Linux OS、コンピューター ビジョン、ディープ ラーニングなどのさまざまな機械学習分野向けの CUDA-X アクセラレーション ライブラリと API で利用できます。また、Caffe、TensorFlow、Keras、OpenCV コンピューター ビジョンなどの機械学習フレームワークもサポートしています。ライブラリ。
NVIDIA Jetson は、以下で説明するモジュール用のさまざまなソフトウェア ツールを提供しています。
NVIDIA ジェットパック SDK
TensorRT、CUDA Toolkit、cuDNN、GStreamer、OpenCV、Visionworks などの Jetson プラットフォーム ソフトウェア バンドルはすべて、LTS Linux カーネルを介して L4T 上に組み立てられます。
NVIDIA Jetson Linux ドライバー パッケージ
Linux カーネル、NVIDIA ドライバー、ブートローダー、サンプル ファイルシステム、フラッシュ ユーティリティなど、プラットフォーム Jetson 用に多数提供されます。
NVIDIA ディープストリーム SDK
これは、開発者が Jetson プラットフォームで強力な IVA (インテリジェント ビデオ分析) ソリューションを設計および配置するのを支援する API とライブラリのセットです。エンコード、画像キャプチャ、デコード、TensorRT による推論などの複雑なアプリケーションの構築に使用されます。
NVIDIA アイザック SDK
これは、ナビゲーション、認識、および操作のために次世代ロボットに AI を追加する、ライブラリ、API、ドライバー、およびその他のツールのセットです。そのため、AI を活用したロボティクスの作成と展開に役立ちます。
NVIDIA Jetson の種類
NVIDIA Jetson モジュールには、メモリ、GPU、CPU、高速インターフェイス、電源管理などが付属しています。これらのモジュールは、さまざまな業界で利用できるように、さまざまなパフォーマンス、電力効率、さまざまなフォーム ファクターで利用できます。以下で説明するさまざまな NVIDIA Jetson デバイスが利用可能です。
NVIDIA ジェットソン ナノ
NVIDIA Jetson Nano モジュールは、主に実践的な学習と教育用に設計されているため、開発者や学生だけでなく、初心者にも適しています。このモジュールのサイズは小さいですが、電力効率とパフォーマンスが高く、現在の複数の並列ニューラル ネットワーク、AI ワークロード、および高解像度センサーからのデータ処理を一度に実行するのに最適です。したがって、Jetson Nano モジュールは、組み込み AI 製品とソリューションの作成に使用される非常に人気のあるエッジ デバイスです。
このモジュールは、AI ベースのコンピューター ビジョン アプリケーションに最適で、オブジェクト検出、画像セグメンテーション、画像分類などの AI ビジョン タスクを実行します。このモジュールは、オープンソースのコンピューター ビジョン ソフトウェアおよび OpenCV 機械学習ライブラリと非常に互換性があります。
NVIDIA Jetson TX2 シリーズ
NVIDIA Jetson TX2 シリーズ モジュールは、クレジット カード サイズで設計されています。このモジュールの主な機能には、NVIDIA Pascal GPU、最大 8 GB のメモリ、59.7 GB/秒のメモリ帯域幅、および標準のハードウェア インターフェイスが含まれます。このモジュールは、NVIDIA Jetson Nano モジュールと比較して最大 2.5 倍のパフォーマンスを提供します。
このモジュールは、エッジ デバイスでディープ ニューラル ネットワークを非常に効率的に実行して、より高い精度を実現します。シリーズで利用可能なモジュールには、主に Jetson TX2 4GB、Jetson TX2i、Jetson TX2、および Jetson TX2 NX が含まれます。 NVIDIA Jetson TX2 NX モジュールは、Jetson Xavier NX および Jetson Nano を通じて、ピンとフォーム ファクターの互換性を単純に共有します。
残りの 3 つのモジュールは、元の Jetson TX2 モジュールのフォーム ファクターを共有します。 TX2 シリーズの用途は、農業、製造、ライフ サイエンス、小売りなどのさまざまな業界に及びます。残りのモジュールの Jetson TX2i モジュールは、医療機器、マシン ビジョン カメラ、産業用ロボットなどの高性能 AI デバイスに最適です。その力強いデザイン。
このモジュールは、7.5 W のような高い電力効率、主にエッジ AI デバイス用のスーパーコンピューター機能、およびさまざまな製品やフォーム ファクターに簡単に組み込むためのさまざまなハードウェア インターフェイスを提供する、非常に高速な組み込み AI コンピューティング アプライアンスです。
NVIDIA Jetson ザビエル NX
NVIDIA Jetson Xavier NX モジュールは、クレジット カードと比較して非常に小さく、高いパフォーマンスと電力効率を備えています。これは、エッジおよび組み込みシステム向けの世界最小の AI スーパーコンピューターとしても知られています。このモジュールは、完全な AI システムの実行に特に役立ちます。
Jetson Xavier NX の機能はクラウドネイティブ テクノロジもサポートしているため、開発者は AI 製品のアップグレードと管理を簡単に行うことができます。このモジュールは、一般的な AI モデルとフレームワークをすべてサポートしています。そのため、このモジュールは、スマート カメラ、AI 搭載の高解像度ビジョン システム、ドローン、商用ロボット、医療機器などの高性能 AI システムに完全に適合します。
NVIDIA Jetson Xavier NX モジュールは、10W の電力を消費して現在の AI ワークロードを実行するために、毎秒 21 テラ操作または TOPS を提供します。このモジュールのフォーム ファクタは、クレジット カードに比べてコンパクトです。 Xavier NX モジュールは、さまざまなニューラル ネットワークを一度に実行し、さまざまな高解像度センサーからのデータを処理します。このタイプのモジュールは、重量、サイズ、および電力の制約が大きいものの、高性能を必要とする組み込みおよびエッジ コンピューティング デバイス用のアプリケーションを設計するために使用されます。
NVIDIA Jetson AGX Xavier シリーズ
NVIDIA Jetson AGX Xavier シリーズ モジュールは、主に次世代の自律型インテリジェント マシン向けに開発されています。このモジュールは、わずか 10 ワットの電力で最大 32 TOPS または Tera Operations per Second の AI パフォーマンスを実現します。ソフトウェア開発者は、NVIDIA の一連の AI ソフトウェア ツールを使用して、ニューラル ネットワークを迅速に配置することができます。
このモジュールは、開発者が安全または産業認定製品を作成できるように、さまざまな仕様と機能セキュリティ機能を提供します。このモジュールの高性能により、物流および産業用ロボット、工場システム、大型ドローンなどの多数の自律型マシンに適しています。
Jetson Xavier NX 開発者キット
jetson xavier nx 開発者キットには、AI を活用したエッジ デバイスに使用される電力効率の高い堅牢な Xavier NX モジュールが含まれています。このモジュールには、クラウドネイティブ サポートなどの機能がいくつかあり、Jetson TX2 の 10 倍以上のパフォーマンスでわずか 10W で NVIDIA ソフトウェアのスタックを高速化します。この開発者キットは、インテリジェント マシンのメーカー、AI スタートアップ、アプリケーション開発者が、コンパクトで高精度の AI 推論と電力効率の高いフォーム ファクターを備えた最新の製品を設計するために使用されます。
Jetson AGX ザビエル インダストリアル
Jetson AGX Xavier 産業用モジュールは、AGX Xavier シリーズの一部です。このモジュールの設計は、要求の厳しいアプリケーションで最新の AI モデルを制御するピン互換のフォーム ファクターです。このモジュールは、拡張された振動、衝撃、温度仕様、高度なセキュリティ機能、TX2i モジュールの最大 4 倍のメモリと 20 倍のパフォーマンスを提供します。
このモジュールは、設計者が自動化、ロボット工学、およびその他のインテリジェント製品を設計するのに非常に役立ちます。さらに、堅牢で電力効率の高いフォーム ファクターの設計で、産業用の AI 組み込み機能およびセキュリティ アプリケーションに高性能を提供するための、安全性が認定された堅牢な製品も設計しています。
利点
の NVIDIA Jetson の利点 以下のものが含まれます。
- NVIDIA Jetson は、学生、個々の開発者、およびさまざまな組織に適しています。
- Jetson プラットフォームは、モジュール式の柔軟性、統合されたソフトウェア、クラウドネイティブ テクノロジのサポートなど、さまざまな利点があるため、非常に人気があります。
- このボードは、基本的な AI アプリケーションから非常に複雑な AI 搭載デバイスまで、あらゆるものに非常に役立つ一連のモジュールを提供します。
- このボードは、開発者が繰り返しコーディングするのを支援する統合ソフトウェア アーキテクチャによって電力駆動されます。 AI / ML 容量が必要になったら、関連する Jetson モジュールをデバイスに含めることができます。
- NVIDIA Jetson プラットフォームは、オーケストレーションやコンテナー化などのクラウドネイティブ テクノロジとワークフローをサポートするだけで、開発者は AI 製品を迅速に開発して拡張することができます。
- NVIDIA JetPack SDK は、コンピューター ビジョンやディープ ラーニングなどのさまざまな機械学習ドメイン向けの Linux OS、API、および CUDA-X アクセラレーション ライブラリで利用できます。また、Caffe や Keras などの機械学習フレームワーク、コンピューター ビジョンの TensorFlow & OpenCV ライブラリのサポートも提供します。
短所
価格を考えるとデメリットは少ない
- NVIDIA Jetson nano モジュールは、wifi 内部では使用できません。
- NVIDIA Jetson nano モジュールには、ボード上に 2 つの PWM ピンのみが含まれています。
アプリケーション
NVIDIA Jetson のアプリケーションには、次のようなものがあります。
- NVIDIA Jetson モジュールは、さまざまなシナリオ向けの AI 製品を作成するために使用される優れた組み込みシステムを提供します。これは、AI に使用される電力効率の高いモジュールであり、高性能、モジュール式、およびスモール フォーム ファクターのエッジ コンピューターが含まれます。
- Nvidia Jetson ボードは、主に、ドローン、ロボット、および小さなフォーム ファクター内で強力な処理を必要とするその他のデバイスなどの組み込みシステムで使用するために設計されています。 Jetson ボードの一般的なアプリケーションには、主に医療機器、自動運転車、デジタル サイネージ、AR/VR ヘッドセット、スマート シティ アプリケーションなどがあります。
- このモジュールは、統合されたソフトウェア アーキテクチャをサポートし、ソフトウェア開発者の作業を非常にシンプルにします。
NVIDIA Jetson モジュールとデバイスは、エッジ AI システムの開発に使用される最適化されたエッジ デバイスです。 - NVIDIA Jetson Nano 開発者キットは、オブジェクト検出、画像分類、音声処理、セグメンテーションなどのさまざまなアプリケーションのために複数のニューラル ネットワークを並行して実行する、非常に強力で小型のコンピューターです。
- NVIDIA Jetson Nano モジュールは、AI に基づくコンピューター ビジョン アプリケーションに最適で、画像セグメンテーション、画像分類、オブジェクト検出などの AI ビジョン タスクを実行します。
- NVIDIA Jetson の Nano モジュールは、何千もの電力効率に優れた小型の AI システムに驚異的な新機能をもたらします
- NVIDIA Jetson Nano モジュールは、OpenCV 機械学習ライブラリおよびオープンソースのコンピューター ビジョン ソフトウェアと互換性があります。
Q)。 Jetson モジュールの消費電力は?
A)。 Jetson モジュールの消費電力は、機種や使用状況によって異なります。たとえば、Jetson Xavier モジュールの通常の消費電力は約 15w から 30w ですが、Jetson TX2 は 7w から 15w の間で消費できます。
Q)。 Jetson をリアルタイムの物体検出と追跡に使用できますか?
A)。はい、Jetson プラットフォームは視覚検出と追跡を処理できます。 Nano モジュールは高性能 GPU で、エッジ コンピューティング プラットフォームを備えており、主に検出、カウント、追跡に使用できます。
Q)。 Jetson はどのタイプのセンサーと接続できますか?
A)。ビジョン センサーは、Jetson を USB、MIPI CSI、イーサネットなどのさまざまなカメラ インターフェイスと接続するために使用されます。また、I2C、SPIなどのさまざまなタイプのインターフェースを使用して、ライダー、超音波センサー、およびその他のタイプとインターフェースすることもできます。
Q)。 Jetson と Raspberry Pi の違いは何ですか?
A)。これら 2 つのボードの主な違いは次のとおりです。 NVIDIA Jetson は、要求の厳しい AI およびコンピューター ビジョン タスクを処理するために開発されましたが、Raspberry Pi 4 ボードには、汎用コンピューティングおよび教育に使用される低電力ベースのマルチメディア GPU が搭載されています。 Jetson は、強力な GPU (グラフィカル プロセッシング ユニット) と CPU (中央処理ユニット) を使用して、ハードウェア アクセラレーションによるビデオ デコーディングやエンコーディングなど、より高度な機能に使用できます。
Q)。 Jetson は自律型ロボティクス アプリケーションに使用できますか?
A)。明日の自律型ロボティクスと産業は、インテリジェント マシンとロボティクス向けの NVIDIA Jetson によって駆動されます。
したがって、これは NVIDIA Jetson の概要 – 利点とその応用。このモジュールは、開発者があらゆる業界の高度な AI 製品を作成するために使用する、世界中の主要なプラットフォームです。これらのモジュールは、学生や愛好家によっても使用され、AI 学習の実践的な経験を得て、素晴らしいプロジェクトを作成します。 Jetson のプラットフォームは、主に電力効率の高い小型の開発者キットと生産モジュールで構成されています。ここで質問があります。NVIDIA とは何ですか?
