Nvidia Drive

Nvidia Drive es una plataforma informática de Nvidia, cuyo objetivo es proporcionar funciones de asistencia al conductor y vehículos autónomos impulsada por el aprendizaje profundo.^[1][2] La plataforma se presentó en el Consumer Electronics Show (CES) en Las Vegas en enero de 2015.^[3] Una versión mejorada, Drive PX 2, se presentó en CES un año después, en enero de 2016.^[4]

El programa de lanzamiento de software estrechamente relacionado con la plataforma en algún momento se denominó NVIDIA DRIVE Hyperion junto con un número de revisión que ayuda a coincidir con la generación de hardware para el que se creó, y también crea paquetes listos para ordenar bajo ese término. En el pasado, solo existían los términos Nvidia Drive SDK para el paquete de desarrollador y Nvidia Drive OS subincluido para el software del sistema (también conocido como OS) que venía con las plataformas de evaluación o podía descargarse para cambiar y actualizar el OS más adelante.

Hardware y Semiconductores

Basado en Maxwell

El primero de los chips autónomos de Nvidia se anunció en CES 2015, basado en la microarquitectura GPU Maxwell.^[5] La alineación constaba de dos plataformas:

Drive CX

El Drive CX se basó en un solo Tegra X1 SoC (Sistema en un chip) y se comercializó como una computadora de cabina digital, que brindaba un tablero rico, navegación y experiencia multimedia. Los primeros comunicados de prensa de Nvidia informaron que la placa Drive CX será capaz de llevar un Tegra K1 o un Tegra X1.^[6]

Drive PX

Drive PX

La primera versión de Drive PX se basa en dos SoC Tegra X1 y fue una plataforma de desarrollo inicial dirigida a automóviles de conducción (semi)autónoma.

Basado en Pascal

Las plataformas Drive PX basadas en la microarquitectura GPU Pascal se anunciaron por primera vez en CES 2016.^[7] Esta vez solo se anunció una nueva versión de Drive PX, pero en múltiples configuraciones.

Drive PX 2

La Nvidia Drive PX 2 se basa en uno o dos SoC Tegra X2 donde cada SoC contiene 2 núcleos Denver, 4 núcleos ARM A57 y una GPU de la generación Pascal.^[8] Hay dos configuraciones de tablero en el mundo real:

• para AutoCruise: 1 × Tegra X2 + 1 GPU Pascal
• para AutoChauffeur: 2 × Tegra X2 + 2 GPU Pascal

Además, existe la propuesta de Nvidia para una conducción totalmente autónoma mediante la combinación de varios elementos de la variante de tablero AutoChauffeur y la conexión de estos tableros usando, por ejemplo, UART, CAN, LIN, FlexRay, USB, Ethernet de 1 Gbit o Ethernet de 10 Gbit. Para cualquier diseño de PCB personalizado derivado, la opción de vincular los procesadores Tegra X2 a través de algún puente de bus PCIe también está disponible, de acuerdo con los diagramas de bloques de la placa que se pueden encontrar en la web.

Todos los vehículos de Tesla Motors fabricados a partir de mediados de octubre de 2016 incluyen un Drive PX 2, que se utilizará para el procesamiento de red neuronal para habilitar el piloto automático mejorado y la funcionalidad de conducción autónoma completa.^[9] Otras aplicaciones son Roborace.^[10] El desmontaje de la unidad de control basada en Nvidia de un automóvil Tesla reciente mostró que un Tesla estaba usando un Drive PX 2 AutoCruise de un solo chip modificado, con una GPU GP106 agregada como módulo MXM. Las marcas del chip dieron fuertes pistas para el Tegra X2 Parker como CPU SoC.^[11][12]

Basado en Volta

Los sistemas basados en la microarquitectura GPU Volta se anunciaron por primera vez en CES 2017.^[13]

Drive PX Xavier

El primer sistema Drive PX basado en Volta se anunció en CES 2017 como Xavier AI Car Supercomputer.^[13] Se volvió a presentar en CES 2018 como Drive PX Xavier.^[14][15] Los informes iniciales del Xavier SoC sugirieron un solo chip con una potencia de procesamiento similar al sistema Drive PX 2 Autochauffeur.^[16] Sin embargo, en 2017, el rendimiento del sistema basado en Xavier se revisó posteriormente al alza, a un 50% más que el sistema Drive PX 2 Autochauffeur.^[13] Se supone que Drive PX Xavier ofrece 30 INT8 TOPS de rendimiento mientras consume solo 30 vatios de potencia.^[17] Esto se extiende a través de dos unidades distintas, la iGPU con 20 INT8 TOPS como se publicó anteriormente y el DLA recientemente anunciado un poco más tarde que proporcionó 10 INT8 TOPS adicionales.

Drive PX Pegasus

En octubre de 2017, Nvidia y las empresas de desarrollo asociadas anunciaron el sistema Drive PX Pegasus, basado en dos dispositivos Xavier CPU/GPU y dos GPU de generación posterior a Volta (Turing). Las empresas afirmaron que el sistema Drive PX de tercera generación sería capaz de conducir de forma autónoma de nivel 5, con un total de 320 INT8 TOPS de potencia computacional de IA y un TDP de 500 vatios.^[18][19]

Basado en Ampere

Drive AGX Orin

La familia de placas Drive AGX Orin se anunció el 18 de diciembre de 2019 en GTC China 2019.^[20] El 14 de mayo de 2020, Nvidia anunció que Orin utilizaría la nueva microarquitectura de GPU Ampere y comenzaría a probar para los fabricantes en 2021 y estaría disponible para producción en 2022.^[21] Se espera que las variantes de seguimiento estén más equipadas con modelos de chips y/o módulos del Tegra Orin SoC .

Basada en Ada Lovelace

DRIVE Thor

Anunciado el 20 de septiembre de 2022, Nvidia DRIVE Thor viene equipado con una CPU Arm Neoverse Poseidon AE^[22] y una GPU basada en Ada Lovelace.^[23]

Software y empaquetado

Con la etiqueta Hyperion^[24] agregada a su serie de plataformas de referencia, Nvidia promociona sus productos masivos para que otros puedan probarlos fácilmente y luego crear sus propios productos de grado automotriz. Especialmente, la parte de software rica en funciones del sistema base está destinada a ser de gran ayuda para que estos otros avancen rápidamente en el desarrollo de sus soluciones específicas de aplicaciones. Empresas de terceros, como DeepRoute.ai, han indicado públicamente que utilizan esta plataforma de software como su base de elección.^[25] Todo el diseño se concentra en UNIX /Entornos de tiempo de ejecución derivados o compatibles con Posix (Linux,^[26] Android,^[27] QNX, también conocido como las variantes de Drive OS) con soporte especial para los semiconductores mencionados anteriormente en forma de soporte interno (CUDA, Vulkan) y externo (interfaces y controladores especiales para cámara, lidar, CAN y muchos más ) del respeto ive tableros de referencia. Para mayor claridad, Nvidia agrupa el núcleo del software necesario para el desarrollador como Drive SDK que se subdivide en los componentes DRIVE OS, DriveWorks, DRIVE AV y DRIVE IX.^[28]

Versión de Hyperion	Anunciado	Lanzamiento del último chip	Inicio de uso en carretera	Caso de uso objetivo	Semiconductores	Plataformas de referencia/Kits de desarrollador	Versión de Drive OS	Soporte de sensores
7.1[29]		2020		Level 2+ autonomous driving	Xavier, Turing GPU	DRIVE AGX Xavier Developer Kit, DRIVE AGX Pegasus Developer Kit		vehicle external: 7x camera, 8x radar; vehicle internal: 1x camera
8[30][31]		2020			Xavier, Turing GPU	DRIVE™ AGX Pegasus GV100, DRIVE™ AGX Xavier	5.0.13.2 (linux)	vehicle external: 12x camera, 9x radar, 1x lidar
8.1[30]		2022	Estimado para 2024		Orin, Xavier, Turing GPU	NVIDIA DRIVE AGX Orin™, DRIVE AGX Pegasus, DRIVE Hyperion 8.1 Developer Kits[32]	Orin: 6.0 (latest: 6.0.4) Xavier/Pegasus:5.2.6[33]	vehicle external: 12x camera, 9x radar, 1x lidar
9[30][34]	Marzo 2022	2024	Estimado para 2026		Atlan (Cancelado)			vehicle external: 14x camera, 9x radar, 3x lidar, 20x ultrasonic; vehicle internal: 3x camera, 1x radar

Nota: A partir de ahora, la tabla anterior todavía está "nueva" y, por lo tanto, podría estar incompleta.

Comparación de placas de referencia

Placa de referencia proporcionada por Nvidia	Drive CX	Drive PX	Drive PX 2 (AutoCruise)	Drive PX 2 (Tesla)	Drive PX 2 (AutoChauffeur)	Drive PX 2 (Tesla 2.5)	Drive PX Xavier	Drive PX Pegasus[18]	Drive AGX Orin[20]	Drive AGX Pegasus OA[35]	Drive Atlan (Cancelado)	Drive Thor
Microarquitectura GPU	Maxwell (28nm)		Pascal (16nm)				Volta (12nm)		Ampere (8nm[36])		Ada Lovelace (TSMC 4N)
Anunciado	Enero 2015		Septiembre 2016	Octubre 2016[37]	Enero 2016	Agosto 2017[38]	Enero 2017	Octubre 2017	Diciembre 2019		Abril 2021[39]	Septiembre 2022[40]
Lanzamiento	N/A		N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	2022[41]		Cancelado[42]	2025[40]
Chips	1x Tegra X1	2x Tegra X1	1x Tegra X2 (Parker) + 1x Pascal GPU		2x Tegra X2 (Parker) + 2x Pascal GPU	2x Tegra X2 (Parker) + 1x Pascal GPU[43]	1x Tegra Xavier[44]	2x Tegra Xavier + 2x Turing GPU	2x Tegra Orin	2x Tegra Orin + 2x Ampere GPU	?x Grace-Next CPU[39] + ?x Ada Lovelace GPU[42]	?x Arm Neoverse Poseidon AE CPU[22] + ?x Ada Lovelace GPU[40]
CPU	4x Cortex A57 4x Cortex A53	8x Cortex A57 8x Cortex A53	2x Denver 4x Cortex A57		4x Denver 8x Cortex A57	4x Denver 8x Cortex A57	8x Carmel ARM64[44]	16x Carmel ARM64	12x Cortex A78AE	24x Cortex A78AE	?x Grace-Next[39]	?x Arm Neoverse Poseidon AE[22]
GPU	2 SMM Maxwell 256 CUDA cores	4 SMM Maxwell 512 CUDA cores	1x Parker GPGPU (1x 2 SM Pascal, 256 CUDA cores)	1x Parker GPGPU (1x 2 SM Pascal, 256 CUDA cores on a MXM slot)	2x Parker GPGPU (2x 2 SM Pascal, 512 CUDA cores)+ 2x dedicated MXM modules	1x Parker GPGPU 1x 2 SM Pascal, 256 CUDA cores[38][43]	1x Volta iGPU (512 CUDA cores)[44]	2x Volta iGPU (512 CUDA cores) 2x Turing dGPUs (? CUDA cores)	2x Ampere iGPU (?CUDA cores)	2x Ampere iGPU (? CUDA cores) 2x Ampere dGPU (? CUDA cores)	?x Ada Lovelace[42]	?x Ada Lovelace[40]
Acelerador							1x DLA 1x PVA[44]	2x DLA 2x PVA	2x DLA 2x PVA	2x DLA 2x PVA	?	?
Memoria			8GB LPDDR4[45]		16GB LPDDR4[45]		16GB LPDDR4[44]		32GB LPDDR5		?	?
Almacenamiento			64GB eMMC[45]		128GB eMMC[45]						?	?
Rendimiento			4 FP32 TFLOPS 10-12 DL TOPS[46][47]	4 FP32 TFLOPS 10-12 DL TOPS[46][47]	16 FP16 TFLOPS 8 FP32 TFLOPS 20-24 DL TOPS[46][47]	4 FP32 TFLOPS 10-12 DL TOPS[46][47]	20 INT8 TOPS, 1.3 FP32 TFLOPS (GPU) 10 INT8 TOPS, 5 FP16 TFLOPS (DLA)[44]	320 INT8 TOPS (total)[48]	400 INT8 TOPS (total)	2000 INT8 TOPS (total)	1000 INT8 TOPS[42]	2000 FP8 TOPS[40]
TDP		20W[47]	40W SoC portion: 10W[49]	40W SoC portion: 10W[49]	80W[50][51][47][52] SoC portion: 20W[49]	60W[50][51][47] SoC portion: 20W[49]	30W[44]	500W[48]	130W	750W	?	?

Nota: dGPU y la memoria son semiconductores independientes; todos los demás componentes, especialmente los núcleos ARM, iGPU y DLA son componentes integrados de los dispositivos informáticos principales enumerados

Referencias

1. Umar Zakir Abdul, Hamid (2016). «Current Collision Mitigation Technologies for Advanced Driver Assistance Systems–A Survey». PERINTIS eJournal 6 (2). Consultado el 14 de junio de 2017.
2. «Self-Driving Cars Technology & Solutions from NVIDIA Automotive». NVIDIA (en inglés estadounidense). Consultado el 15 de marzo de 2023.
3. «Cars drive autonomously with Nvidia X1-based computer». Cnet. Cnet. 5 de enero de 2015. Consultado el 29 de marzo de 2016.
4. «Nvidia Announces Another Car 'Supercomputer' at CES». The Wall Street Journal. 4 de enero de 2016. Consultado el 29 de marzo de 2016.
5. Smith, Joshua Ho, Ryan. «NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis». Consultado el 18 de septiembre de 2016.
6. «NVIDIA ebnet den Weg für die Autos von Morgen mit den NVIDIA-DRIVE-Automotive-Computern». Archivado desde el original el 2015-10--10.
7. Smith, Ryan. «NVIDIA Announces DRIVE PX 2 – Pascal Power For Self-Driving Cars». Consultado el 18 de septiembre de 2016.
8. «Autonomous Car Development Platform from NVIDIA DRIVE PX2». www.nvidia.com. Consultado el 18 de septiembre de 2016.
9. Lambert, Fred (21 de octubre de 2016). «All new Teslas are equipped with NVIDIA's new Drive PX 2 AI platform for self-driving». Electrek. Consultado el 25 de enero de 2017.
10. Dow, Jameson (20 de mayo de 2017). «Roborace debuts their driverless "Robocar" on track at the Paris ePrix». Electrek. Consultado el 21 de mayo de 2017.
11. Lambert, Fred (22 de mayo de 2017). «Look inside Tesla's onboard Nvidia supercomputer for self-driving». Electrek (en inglés estadounidense). Consultado el 15 de marzo de 2023.
12. «Why Tesla’s Nvidia Supercomputer for Self-Driving is not as Powerful as Expected : BIZ TECH : Telegiz: The Latest Technology News and Cool Stuff». telegiz.com. 10 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2017. Consultado el 15 de marzo de 2023.
13. Cutress, Billy Tallis, Ian. «CES 2017: NVIDIA Keynote Live Blog». www.anandtech.com. Consultado el 1 de febrero de 2023.
14. Baldwin, Roberto (8 de enero de 2018). «NVIDIA unveils its powerful Xavier SOC for self-driving cars». Engadget. Consultado el 8 de enero de 2018.
15. «Self-Driving Cars Technology & Solutions from NVIDIA Automotive». NVIDIA (en inglés estadounidense). Consultado el 15 de marzo de 2023.
16. Smith, Ryan (28 de septiembre de 2016). «Nvidia Teases Xavier, A High Performance SoC for Drive PX & AI». Anandtech. Consultado el 22 de junio de 2017.
17. «Autonomous Car Development Platform from NVIDIA DRIVE PX2». NVIDIA (en inglés estadounidense). Consultado el 1 de diciembre de 2017.
18. Oh, Nate. «NVIDIA Announces Drive PX Pegasus at GTC Europe 2017: Level 5 Self-Driving Hardware, Feat. Post-Volta GPUs». Consultado el 10 de octubre de 2017.
19. Auchard, Eric (10 de octubre de 2017). «NVIDIA unveils next-generation platform for fully autonomous cars». Reuters. Consultado el 17 de octubre de 2017.
20. Smith, Ryan. «NVIDIA Details DRIVE AGX Orin: A Herculean Arm Automotive SoC For 2022». www.anandtech.com. Consultado el 1 de febrero de 2023.
21. Eric Abent (14 de mayo de 2020). «NVIDIA Drive upshifts to Ampere GPUs for a smoother self-driving roadmap». Slash Gear.
22. Kani, Ali. «DRIVE Thor Unites AV and Cockpit on a Single SoC». NVIDIA. Consultado el 6 de enero de 2023.
23. «NVIDIA Unveils DRIVE Thor — Centralized Car Computer Unifying Cluster, Infotainment, Automated Driving, and Parking in a Single, Cost-Saving System».
24. «Drive-faq». 3 de noviembre de 2021.
25. -drive-hyperion-into-l4-autonomous-driving-solutions/ «DeepRoute.ai para integrar NVIDIA DRIVE Hyperion en soluciones de conducción autónoma L4». 22 de marzo de 2022.
26. «Nvidia Drive Archives». 27 de julio de 2017.
27. «Instalación de Android en DRIVE AGX». 3 de septiembre de 2021.
28. .com/drive/drive-sdk «Nvidia Drive SDK». 20 de febrero de 2019.
29. «NVIDIA DRIVE Hyperion 7.1». 10 de marzo de 2022.
30. «Nvidia Drive Hyperion 9: Plattform für autonomes Fahren mit Atlan startet 2026».
31. «Nvidia Drive Archives». 27 de julio de 2017.
32. «DRIVE Hyperion Autonomous Vehicle Development Platform». 31 de enero de 2019.
33. «Nvidia Drive SDK». 20 de febrero de 2019.
34. «NVIDIA Unveils Next-Gen DRIVE Hyperion Autonomous Vehicle Platform». 24 de marzo de 2022.
35. «DRIVE AGX Pegasus OA Developer Kit». NVIDIA Developer (en inglés). 26 de mayo de 2022. Consultado el 26 de mayo de 2022.
36. Kennedy, Patrick. «NVIDIA Orin Brings Arm and Ampere to the Edge at Hot Chips 34». ServeTheHome. Consultado el 6 de enero de 2023.
37. «All Tesla Cars Being Produced Now Have Full Self-Driving Hardware». www.tesla.com. Consultado el 1 de diciembre de 2017.
38. «Tesla has a new Autopilot '2.5' hardware suite with more computing power for autonomous driving». Electrek (en inglés estadounidense). 9 de agosto de 2017. Consultado el 26 de octubre de 2018.
39. Labrie, Marie. «NVIDIA Unveils NVIDIA DRIVE Atlan, an AI Data Center on Wheels for Next-Gen Autonomous Vehicles». https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-unveils-nvidia-drive-atlan-an-ai-data-center-on-wheels-fornext-gen-autonomous-vehicles. NVIDIA. Consultado el 6 de enero de 2023.
40. Labrie, Marie. «NVIDIA Unveils DRIVE Thor — Centralized Car Computer Unifying Cluster, Infotainment, Automated Driving, and Parking in a Single, Cost-Saving System». NVIDIA. Consultado el 6 de enero de 2023.
41. Abuelsamid, Sam. «Nvidia Launches 1,000 TOPS Automated Driving Chip, Volvo To Launch Orin-Powered System In 2022». Forbes (en inglés). Consultado el 10 de septiembre de 2021.
42. Smith, Ryan. «NVIDIA Drops DRIVE Atlan SoC, Introduces 2 PFLOPS DRIVE Thor for 2025 Autos». https://www.anandtech.com/show/17582/nvidia-drops-drive-atlan-soc-introduces-2-pflops-drive-thor-for-2025-autos. Anandtech. Consultado el 6 de enero de 2023.
43. «First look at Tesla's latest Autopilot (2.5) computer in Model 3, S, and X vehicles». Electrek (en inglés estadounidense). 28 de marzo de 2018. Consultado el 26 de octubre de 2018.
44. «NVIDIA Drive Xavier SOC Detailed – A Marvel of Engineering, Biggest and Most Complex SOC Design To Date With 9 Billion Transistors». wccftech (en inglés estadounidense). Consultado el 1 de febrero de 2023.
45. «Hardware». NVIDIA Developer (en inglés). 30 de marzo de 2017. Consultado el 1 de diciembre de 2017.
46. Ho, Joshua. «Hot Chips 2016: NVIDIA Discloses Tegra Parker Details». Consultado el 26 de octubre de 2018.
47. Pirzada, Usman (5 de abril de 2016). «Nvidia Drive PX 2 Uses Integrated and Discrete Pascal GPU Cores - 24 DL TOPS, 8 TFLOPs and Up To 4GB GDDR5 [Updated]». Wccftech (en inglés estadounidense). Consultado el 26 de octubre de 2018.
48. «Nvidia AI and multi-petaOps chips for class 5 automated cars within 4 years - NextBigFuture.com». NextBigFuture.com (en inglés estadounidense). 27 de octubre de 2017. Consultado el 26 de octubre de 2018.
49. «Nvidia unveils palm-sized single SoC version of the DRIVE PX2». HEXUS. 13 de septiembre de 2016. Consultado el 1 de febrero de 2023.
50. Oberman, Stuart (octubre de 2017). «NVIDIA GPU COMPUTING: A JOURNEY FROM PC GAMING TO DEEP LEARNING».
51. «thermal-design-power». devtalk.nvidia.com. Consultado el 26 de octubre de 2018.
52. Altavilla, Dave. «NVIDIA Doubles Down On Self-Driving Cars With Xavier AI Chip And A Hat Tip To Next Gen Volta GPU». Forbes (en inglés). Consultado el 26 de octubre de 2018.

• Datos: Q25104146