Nvidiaドライブ

NVIDIA DRIVEは、ディープラーニングを活用した自動運転車と運転支援機能の提供を目的とした、NVIDIAのコンピュータプラットフォームです。[1] [2]このプラットフォームは、 2015年1月にラスベガスで開催されたコンシューマーエレクトロニクスショー（CES）で発表されました。 [3]強化版であるDrive PX 2は、1年後の2016年1月にCESで発表されました。[4]

プラットフォームに密接に関連するソフトウェアリリースプログラムは、ある時点でNVIDIA DRIVE Hyperionというブランド名で呼ばれ、対象ハードウェアの世代と一致させるためリビジョン番号が付与されていました。また、この名称ですぐに注文できるバンドル製品も作成されていました。以前は、開発者向けパッケージには「Nvidia Drive SDK」という名称のみが使用され、評価プラットフォームに付属していたり​​、後からOSの切り替えやアップデートのためにダウンロードできるシステムソフトウェア（OS）には「Nvidia Drive OS」という名称が下回っていました。

ハードウェアと半導体

マクスウェルベース

Nvidiaの最初の自律型チップは、Maxwell GPUマイクロアーキテクチャをベースにしたもので、CES 2015で発表されました。[5]ラインナップは2つのプラットフォームで構成されていました。

CXを推進する

Drive CXは単一のTegra X1 SoC（System on a Chip）をベースにしており、豊富なダッシュボード、ナビゲーション、マルチメディア体験を提供するデジタルコックピットコンピュータとして販売されました。NVIDIAの初期のプレスリリースでは、Drive CXボードはTegra K1またはTegra X1のいずれかを搭載できると報じられていました。[6]

ドライブPX

ドライブPX

Drive PX の最初のバージョンは 2 つの Tegra X1 SoC をベースとしており、(半)自動運転車を対象とした初期の開発プラットフォームでした。

Pascalベース

Pascal GPUマイクロアーキテクチャに基づくDrive PXプラットフォームは、CES 2016で初めて発表されました。[7]今回はDrive PXの新バージョンのみが発表されましたが、複数の構成がありました。

ドライブPX2

Nvidia Drive PX 2は1つまたは2つのTegra X2 SoCをベースにしており、各SoCには2つのDenverコア、4つのARM A57コア、そしてPascal世代のGPUが搭載されています。[8]実際のボード構成は2つあります。

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

さらに、NVIDIAは、AutoChauffeurボードバリアントの複数のアイテムを組み合わせ、UART、CAN、LIN、FlexRay、USB、1Gビットイーサネット、または10Gビットイーサネットなどを使用してこれらのボードを接続することで、完全自動運転を実現するという提案も行っています。Web上で公開されているボードのブロック図によると、派生したカスタムPCB設計では、PCIeバスブリッジを介してTegra X2プロセッサを接続するオプションも利用可能です。

2016年10月中旬以降に製造されたテスラモーターズの全車両にはDrive PX 2が搭載されており、これはニューラルネット処理に使用され、拡張オートパイロットと完全自動運転機能を実現します。[9]その他のアプリケーションとしてはRoboraceがあります。[10]最近のテスラ車のNvidiaベースの制御ユニットを分解したところ、テスラ車がMXMモジュールとしてGP106 GPUを追加した、改造されたシングルチップDrive PX 2 AutoCruiseを使用していたことが判明しました。チップの刻印から、CPU SoCとしてTegra X2 Parkerが採用されている可能性が強く示唆されました。[11] [12]

VoltaとTuringに基づく

Volta GPUマイクロアーキテクチャとTuring GPUマイクロアーキテクチャに基づくシステムは、CES 2017で初めて発表されました。[13]当初はDrive PXという名前でしたが、後にDRIVE AGXに変更されました。

ドライブAGXザビエル

最初の Volta ベースの Drive PX システムは、CES 2017 で Xavier AI Car Supercomputer として発表されました。[13]これは CES 2018 で Drive PX Xavier として再発表されました。[14] [15] Xavier SoCに関する最初のレポートでは、Drive PX 2 Autochauffeur システムと同等の処理能力を持つシングルチップであることが示唆されていました。[16]しかし、2017 年に Xavier ベースのシステムのパフォーマンスは後に上方修正され、Drive PX 2 Autochauffeur システムよりも 50% 向上しました。[13] Drive PX Xavier は、わずか 30 ワットの電力を消費しながら、30 INT8 TOPS のパフォーマンスを実現することになっています。[17]これは、初期に発表された 20 INT8 TOPS の iGPU と、やや遅れて発表された、追加の 10 INT8 TOPS を提供する新しく導入された DLA の 2 つの異なるユニットにまたがっています。

ドライブAGXペガサス

2017年10月、NVIDIAとパートナー開発企業は、2基のXavier CPU/iGPUデバイスと2基のTuring世代dGPUをベースとしたDrive PX Pegasusシステムを発表しました。両社は、第3世代Drive PXシステムは、合計320 INT8 TOPSのAI演算能力と500ワットのTDPを備え、レベル5の自動運転を可能にすると述べています。[18] [19]

アンペアベース

ドライブAGXオリン

Drive AGX Orinボードファミリーは、2019年12月18日のGTC China 2019で発表されました。[20] 2020年5月14日、NvidiaはOrinが新しいAmpere GPUマイクロアーキテクチャを採用し、2021年にメーカー向けのサンプル出荷を開始し、2022年に量産開始すると発表しました。 [21]後継機種には、 Tegra Orin SoCのチップモデルやモジュールがさらに搭載される予定です。

エイダ・ラブレスを拠点とする

DRIVE Atlan（キャンセル）

Nvidiaは2021年4月12日にGTC 2021でAtlanというコードネームのSoCを発表しました。[22]

Nvidiaは2022年9月20日に、Grace-Next CPUとAda LovelaceベースのGPUを搭載する予定だったAtlanの開発中止を発表し、次期SoCはThorと呼ばれると発表した。[23]

ブラックウェル拠点

ドライブAGXトール

2022年9月20日に発表された[24] Nvidia DRIVE AGX Thorには、Arm Neoverse V3AE CPUと[25] 、 2024年3月18日に発表されたBlackwellベースのGPUが搭載されています。 [26] 8ビット浮動小数点サポート（FP8）を備え、1000 Sparse INT8 TOPS、1000 Sparse FP8 TFLOPS、または500 Sparse FP16 TFLOPSの性能を発揮します。[27] 2つのThor SoCはNVLink-C2Cを介して接続できます。[24]

BYD、Hyper、XPENG、Li Auto、ZEEKRは、自社の車両にDRIVE AGX Thorを搭載すると発表しています。[28] Lynk & Co 900は、DRIVE AGX Thor SoCを搭載した最初の量産車です。[29]

ソフトウェアとバンドル

Hyperion [30]というラベルをリファレンスプラットフォーム[31]シリーズに追加して、Nvidia は他社が簡単にテストドライブを行い、その上に独自の自動車グレード製品を作成できるように、自社の大量生産品を宣伝しています。 特に、基本システムの機能豊富なソフトウェア部分は、他社がアプリケーション固有のソリューションの開発にすぐに進むための大きな助けとなることを目的としています。DeepRoute.aiなどのサードパーティ企業は、これらのソフトウェアプラットフォームをベースとして使用することを公式に示しています。[32]全体の設計は、UNIX / Posix互換または派生したランタイム環境（Linux、[33] Android、[34] QNX - 別名DRIVE OSバリアント）に集中しており、各リファレンスボードの内部（CUDA、Vulkan）および外部サポート（カメラ、LIDAR、CANなどの特別なインターフェイスとドライバー）の形で、前述の半導体に対する特別なサポートがあります。明確にするために、Nvidiaは開発者が必要とするソフトウェアのコアをDrive SDKとしてバンドルしており、これはDRIVE OS、DriveWorks、DRIVE AV、およびDRIVE IXコンポーネントに細分化されています。[35]

ハイペリオン
版		発表最新
チップの発売
道路使用開始		ターゲットユースケース半導体リファレンスプラットフォーム / 開発キットDRIVE OS バージョンセンサーサポート
7.1 [36]2020レベル2+の自動運転Xavier、チューリング GPUDRIVE AGX Xavier、
DRIVE AGX Pegasus		車両外部：カメラ7台、レーダー8台、
車両内部：カメラ1台
8 [37] [33]2020Xavier、チューリング GPUDRIVE AGX Xavier、
DRIVE AGX Pegasus		5.0.13.2 (Linux)車両外部：カメラ12台、レーダー9台、ライダー1台
8.1 [38]20222024年の推定オリン、ザビエル、チューリング GPUDRIVE AGX Orin、
DRIVE AGX Pegasus、
DRIVE Hyperion 8.1 開発キット[39]		オリン：6.0（最新：6.0.4）
ザビエル/ペガサス：5.2.6 [35]		車両外部：カメラ12台、レーダー9台、ライダー1台
9 [40] [41]2022年3月20242026年の推定アトラン（キャンセル）車両外部：カメラ14台、レーダー9台、ライダー3台、超音波20台；
車両内部：カメラ3台、レーダー1台

注: 現時点では上記の表はまだ「最新」であるため、不完全な可能性があります。

開発キットの比較

Nvidiaが提供した
開発キット		CXを推進するドライブPXドライブPX 2
オートクルーズ		ドライブPX 2
（テスラHW2）		ドライブPX 2
オートショーファー		ドライブPX 2
（テスラHW2.5）		ドライブAGXザビエル[15]ドライブAGXペガサス[18]ドライブAGXオリン[42] [20]DRIVE AGX ペガサス OA（発売中止）[43]DRIVE Atlan（キャンセル）ドライブAGXトール
GPUマイクロアーキテクチャマクスウェル（28 nm）パスカル（16 nm）ボルタ（12 nm）
チューリング（12 nm）		アンペア（8 nm [44]）エイダ・ラブレス( TSMC 4N )ブラックウェル（TSMC 4NP [45]）
発表2015年1月2016年9月[46]2016年10月[47]2016年1月2017年8月[48]2017年1月2017年10月2019年12月2021年4月[49]2022年9月[50]
発売??????2018年10月[51]?2022年[52]キャンセルキャンセル[23]2025年[50]
チップス1x テグラ X12x Tegra X11x Tegra X2 (Parker)
+ 1x Pascal dGPU		2x Tegra X2 (Parker)
+ 2x Pascal dGPU		2x Tegra X2 (Parker)
+ 1x Pascal dGPU [53]		1x ザビエル[54]2x Xavier
+ 2x Turing T4 dGPU		オリン 1個1x Orin
+ 1x A100 dGPU		?x Grace-Next CPU [49]
+ ?x Ada Lovelace GPU [23]		1x Neoverse V3AE CPU [55]
+ 1x Blackwell GPU [56]
CPU4コアCortex A57
4コアCortex A53		2x 4コアCortex A57
2x 4コアCortex A53		2コア デンバー
4コア Cortex A57		2x 2コア Denver、
2x 4コア Cortex A57		2x 2コア Denver、
2x 4コア Cortex A57		8コアカーメル[54]2x 8コアカーメル12コアCortex A78AE?-コアグレースネクスト[49]14コアのNeoverse V3AE [57]
内蔵GPU1x 2 SMM Maxwell iGPU（256 CUDAコア）2x 2 SMM Maxwell iGPU（256 CUDA コア）1x Parker iGPU（256 CUDAコア）[11]2x Parker iGPU（256 CUDAコア）2x Parker iGPU（256 CUDAコア）[48] [53]1x Volta iGPU
(512 CUDA コア) [54]		2x Volta iGPU
（512 CUDA コア）		1x Ampere iGPU
（2048 CUDA コア）		?x エイダ・ラブレス GPU [23]1x Blackwell iGPU [58]
(2560 CUDAコア)
dGPU——MXMスロットに1x 2 SM Pascal dGPU（1280 CUDAコア）[11]MXMスロットに2x 2 SM Pascal dGPU（1280 CUDAコア）[59]1x 2 SM Pascal dGPU（1280 CUDAコア）[48] [53]—2x Turing dGPU
（2560 CUDA コア）		—1x Ampere dGPU—
NPU——————1x DLA2倍のDLA1x DLA?—
ビジョンアクセラレーター——————1xPVA [54]2倍のPVA1x PVA?1x PVA
メモリ??8 GB LPDDR4

4 GB GDDR5 (dGPU) [60]		2x 8 GB LPDDR4

2x 4 GB GDDR5 (dGPU) [60]		2x 8 GB LPDDR4

4 GB GDDR5 (dGPU)		16GB LPDDR4 [54]2x 16 GB LPDDR4

2x 16 GB GDDR6 (dGPU)		32 GB LPDDR532 GB LPDDR5

80 GB HBM2e (dGPU)		?128 GB LPDDR5X
ストレージ??64GB eMMC [60]?128GB eMMC [60]???256GB??
スパースパフォーマンス————————167 INT8 TOPS (iGPU)
87 INT8 TOPS (DLA)		900 INT8 TOPS (dGPU)
167 INT8 TOPS (iGPU)
87 INT8 TOPS (DLA)		1000 INT8 TOPS（合計）[23]1000 INT8 TOPS（合計）、1000 FP8 TFLOPS（合計）、500 FP16 TFLOPS（合計）[50]
高密度パフォーマンス1 FP16 TFLOPS (iGPU)2x 1 FP16 TFLOPS (iGPU)10～12 INT8 TOPS（合計）
4 FP32 TFLOPS（合計）[61] [62]		20-24 INT8 TOPS（合計）
16 FP16 TFLOPS（合計）
8 FP32 TFLOPS（合計）[61] [62]		10～12 INT8 TOPS（合計）
4 FP32 TFLOPS（合計）[61] [62]		20 INT8 TOPS、1.3 FP32 TFLOPS（iGPU）

10 INT8 TOPS、5 FP16 TFLOPS（DLA）

1.6 TOPS（PVA）[63] [54]		2x 130 INT8 TOPS (dGPU)
2x 20 INT8 TOPS (iGPU)
2x 10 INT8 TOPS (DLA)
2x 1.6 TOPS (PVA) [64]		83.5 INT8 TOPS (iGPU)
43.5 INT8 TOPS (DLA)		450 INT8 TOPS (dGPU)
83.5 INT8 TOPS (iGPU)
43.5 INT8 TOPS (DLA)		500 INT8 TOPS（合計）[23]500 INT8 TOPS（合計）、500 FP8 TFLOPS（合計）、250 FP16 TFLOPS（合計）[50]
力?20ワット[62]40W
SoC部分：10W [46]		80W [65] [66] [62] [67]
SoC部分: 20W [46]		60W [65] [66] [62]
SoC部分: 20W [46]		30ワット[54]500ワット[64]100ワット???

注：dGPUとメモリは独立した半導体です。その他のコンポーネント、特にARM CPUコア、iGPU、DLA、PVAは、記載されているメインコンピューティングデバイスに統合されたコンポーネントです。Tesla 2.0および2.5は製品であり、開発キットではありません。

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