英偉達嵌入式計算平臺Jetson:讓神經網絡走進終端設備

機器學習 英偉達 雲計算 GPU 機器之心 2017-04-20

機器之心原創

作者:李澤南

在近日於英偉達總部舉行的 Jetson TX2 Editor's Day 活動中,英偉達向人們展示了新一代 Jetson 計算平臺的強大計算能力。

隨著深度學習的開創性應用,人工智能技術迎來了一輪爆發式的發展,越來越多的 AI 應用正出現在人們的視野中。然而,機器學習應用依賴於硬件強大的計算能力,在缺乏網絡的場景中,機器學習能否同樣為人們帶來便利,當代 GPU 硬件技術的優勢能否走出雲端?英偉達注意到了這些需求,它已將視線轉向了智能終端市場。

2015 年底,英偉達推出了 Jetson TX1 嵌入式計算平臺,該公司將其稱為「信用卡尺寸的超級計算設備」。Jetson 憑藉小尺寸、高效率的特點逐漸吸引了大量用戶,應用場景也從無人機、機器人擴展到了智能電話設備、攝像頭等新領域。隨著用戶對性能要求的不斷提高,今年 3 月 8 日,英偉達發佈了新一代嵌入式計算平臺 Jetson TX2,將其人工智能終端計算解決方案 Jetson 系列也帶入 Pascal 架構時代。

Jetson TX2 延續了該系列小體積、高度集成的特性,在信用卡大小的尺寸上整合了 4 核 ARM A57 CPU、Pascal 架構 GPU(16 納米工藝)、最高 8G 內存、32G 固態存儲器等組件。該設備的標準功耗為 7.5W,小於 Maxwell 架構的前一代產品。另外,英偉達宣稱在有必要時 Jetson TX2 也可以將功率提高到 15W,從而達到 TX1 兩倍的計算能力。與 Jetson TX2 共同推出的還有英偉達為該平臺設計的新版開發工具包 Jetpack 3.0。

英偉達嵌入式計算平臺Jetson:讓神經網絡走進終端設備

正如英偉達在 3 月的發佈會上表示的,這家芯片公司正致力於培養一個嵌入式設備的新市場。對於英偉達而言,除了備受矚目的北美科技公司,中國科技公司和開發者的地位正變得越來越重要。中國的科技公司不僅可以獲得大量的用戶和數據,而且還擁有獨特的成長環境。「中國的科技開發環境是全球最具多樣性的,」英偉達中國區高級市場總監劉念寧說道。「而在未來,不管什麼樣的應用場景,其前後端都將包含人工智能的應用。這就是我們在人工智能時代重視中國市場的原因。」

目前,人工智能應用的發展還處在起步階段。每天都有很多新的應用場景出現,其中智能城市(AI CITY)是發展最快的方向之一,它也是 Jetson 嵌入式平臺的完美應用場景。「預計到 2020 年,全世界將有 10 億個智能攝像頭,」英偉達軟件專家李明博士表示。「這意味著巨大的計算量需求,將數據通過網絡傳送到雲端處理會面臨延遲、帶寬和隱私等問題。所以,應用智能芯片在終端設備上處理機器學習任務非常重要,是人工智能實用化的關鍵。」

英偉達嵌入式計算平臺Jetson:讓神經網絡走進終端設備

在英偉達的設想中,Jetson TX2 芯片在城市安保、智能無人機、海洋觀測、智能農業、工業和商用機器人等領域有著廣闊的前景。在嵌入式設備的計算芯片上,他們擁有無與倫比的優勢。除了高性能,低功耗等優勢外,英偉達還提供了完整的開發套件(Jetpack SDK)和教程,讓用戶可以迅速構建屬於自己的平臺投入生產。

「原先沒有意義的大量視頻,只有在經過人工智能分析後,才能體現價值。」李明解釋道。

在安保領域,海康威視是全球領先的解決方案提供商。他們在 2016 年 10 月與英偉達共同發佈了基於深度學習技術從後端到前端的全系列安防產品。其雙目智能人臉網絡攝像機(前端)與獵鷹視頻雲結構化服務器(後端)都採用了英偉達的 GPU 芯片。「在使用深度學習進行身份驗證、軌跡分析和人流密度檢測等任務時,GPU 的處理速度比通用處理器要快幾十倍,」海康威視研究院工程師王鵬表示。「英偉達從 Kepler 架構發展到 Maxwell,再到現在的 Pascal 架構,4 年時間將 GPU 的推理性能提升了 26 倍,這個速度遠遠超過摩爾定律。」

來自獵戶星空的蔣超則為我們介紹了英偉達嵌入式計算設備在機器視覺上的能力,他所在的初創公司致力於研發機器人模塊。「Jetson TX2 真正解決了 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即時定位與地圖構建)的計算需求,」蔣超解釋道。「機器人視覺是一個延遲敏感的問題,最好的解決方式就是在本地進行計算處理。Jetson TX2 擁有強大的計算能力,在處理 720p 彩色圖像時的每秒幀數可達 100 幀以上,這意味著我們可以在 TX1 的基礎上進一步引入感知工具,讓終端設備擁有語義理解等新能力。」

在 CEO 黃仁勳的帶領下,英偉達在人工智能計算設備的發展道路上一直處於領先地位,GPU 已經成為了幾乎所有深度學習應用的標配。英偉達的發展速度令其競爭對手感受到了壓力。4 月 17 日,全球最大的芯片供應商英特爾也宣佈公司發展路線面臨重大轉型,其每年在舊金山舉行的 IDF(Intel Developers Forum)將停止舉辦,而公司的發展方向將改變為人工智能、物聯網、Optane 和自動駕駛。

英偉達嵌入式計算平臺Jetson:讓神經網絡走進終端設備

3月底,英偉達中國將總部遷入了位於財富金融中心的新址,使用面積擴展了超過一倍。目前,英偉達正在不斷招募人才,擴充其深度學習工程師團隊。

英偉達把 Jetson 形容為一款開放式計算平臺,無論企業、初創公司、研究人員或高中生,任何人都能使用並藉助它為終端應用開發全新的人工智能解決方案。

人工智能應用的時代才剛剛開始,還有很多新的場景等待我們的發現。我們可以預料到,在未來智能硬件的舞臺上,英偉達必將扮演重要的角色。

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