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Inklusive PCIe Gen4: NVIDIA Jetson Xavier im Detail

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nvidia-jetson-xavierZur Computex Anfang Juni kündigte NVIDIA die Roboter-Plattform Jetson Xavier an. Einige technische Details waren bereits bekannt, andere wiederum noch nicht. Nun hat man weitere Details veröffentlicht, die von JetsonHacks.com zusammengetragen wurden, welche die Plattform in allen Details beschreiben. Unter anderem hat NVIDIA die Unterstützung für PCI-Express 4.0 eingebaut und verdoppelt damit die Datenrate aller darüber angebundenen Hardware.

Herzstück ist der Xavier-SoC, der bei TSMC gefertigt wird und aus 9 Milliarden Transistoren besteht. NVIDIA gibt eine Rechenleistung von 30 TOPS an. Hier werden acht CPU-Kerne (Carmel ARM64 CPU – 8x ARMv8.2 64-Bit, 8MB L2 + 4MB L3) mit einer dedizierten Volta-GPU mit 512 Shadereinheiten kombiniert. An Arbeitsspeicher angeboten werden 16 GB LPDDR4x, die über ein 256 Bit breites Speicherinterface auf eine Speicherbandbreite von 137 GB/s kommen. NVIDIA verbaut einen internen Speicher mit 32 GB eMMC 5.1.

Zur Verarbeitung der Sensordaten verfügt der SoC über dedizierte Hardware zum Encoding. Dazu gehören ein sogenannter Vision Accelerator auf Basis eines VLIW-Prozessors viele Datenstreams gleichzeitig verarbeiten kann. Die gleichnamige Very-Long-Instruction-Word-Architektur ist auf eine breite parallele Verarbeitung ausgelegt. Unter anderem wird damit ein gleichzeitiges Encoding von zweimal 4Kp60 in HEVC sowie ebenfalls zweimal 4Kp60 mit 12-Bit-Unterstützung ermöglicht.

NVIDIA Jetson Xavier verfügt auf dem Entwicklerboard über zahlreiche I/O-Anschlüsse. Dazu gehören 3x eDP/DP/HDMI, 3x USB 3.1, 4x USB 2.0, Gigabit Ethernet und andere Schnittstellen wie UFS, I2S, I2C, SPI, CAN, GPIO, UART, SD. Die meisten werden über einen 699-Pin Board-to-Board-Anschluss angeboten – teilweise sind diese aber auch schon mit einem physikalischen Anschluss ausgebaut.

Bereits angesprochen haben wir die Möglichkeit zahlreiche Videostreams gleichzeitig zu verarbeiten. Insgesamt angeboten werden 16x CSI-2 Lanes mit 40 GBit/s (D-PHY V1.2) oder 109 GBit/s (CPHY v1.1). Als Alternative stehen auch 8x SLVS-EC lanes mit bis zu 18,4 GBit/s zur Verfügung. Bis zu 16 Kameras können mit Jetson Xavier verbunden werden. Eine Besonderheit ist sicherlich die Unterstützung für PCI-Express in der Version 4.0. Damit verdoppelt NVIDIA die mögliche Übertragungsrate per PCI-Express von 985 MB/s auf 1.969 MB/s pro Lane. Insgesamt angeboten werden fünf Controller mit jeweils 16 GT/s. Mögliche Lane-Konfigurationen sind jeweils 1×8, 1×4, 1×2, 2×1.

Das Entwicklerboard misst 100 x 87 mm. Der Chip kommt auf eine sogenannte Z-Height von 16 mm. Darauf kann ein passiver oder aktiver Kühler eingesetzt werden – je nachdem mit wie viel Rechenleistung und damit Abwärme das Board betrieben wird. Möglich sind Konfigurationen mit 10, 15 und 30 W.

Jetson Xavier, bzw. NVIDIA Isaac ist ab August im Early Access erhältlich und kostet 1.299 US-Dollar. NVIDIA plant ebenfalls eine komplette Roboter-Plattform auf den Markt zu bringen. Diese besteht aus einem zweirädrigen Fahrzeug mit Lidar, Ultraschallsensoren und weiteren Komponenten. Wann diese erscheinen soll, wollte NVIDIA aber noch nicht verraten.