NVIDIA Jetson

NVIDIA Jetsonは、NVIDIAが提供している、画像認識や大規模言語モデルなどのディープラーニングを使用することを目的とした組み込み用のコンピューティングボードである。System on Module (SoM) として、CPU、内蔵GPU、内蔵NPU（ディープラーニング・アクセラレータ）、メモリ、ストレージなどが搭載されている。

本項では、Jetsonと同じく内蔵GPU方式のNVIDIA DGX Sparkもまとめて記載する。

同じ組み込み用でも自動運転車用の車載システムはNVIDIA DRIVEとして提供している。

 概要 
Jetsonの性能としては、ノートパソコンの内蔵GPU・内蔵NPU相当である。例えば、Jetson OrinはAmpereマイクロアーキテクチャであり、これはGeForce RTX 30 シリーズにあたるが、Jetson OrinはCUDAコア数が512～2048コアなのに対して、ディスクリートGPUのGeForce RTX 30 シリーズ Laptop GPUは2048～7424コアとなり、より高性能である。商品に組み込むわけではなく、高い信頼性が不要な場合は、Jetsonの代わりに、NVIDIAのディスクリートGPUを搭載したノートパソコンやミニPCが比較対象となる。高い信頼性が必要な場合、Jetsonを搭載した産業用PCがあるが、これも、NVIDIAのグラフィックボードを搭載した産業用PCが比較対象となる。

Jetson TK1, TX1, TX2 は、ARMアーキテクチャの中央処理装置 (CPU) を統合した Nvidia の Tegra プロセッサ (またはSoC) を搭載した低消費電力システムである。

NVIDIAはNPUの事をDLA（ディープラーニング・アクセラレータ）と呼んでいる。

 ハードウェア 
Jetsonファミリーは以下のデバイスが発売された。

 Kepler マイクロアーキテクチャ 
Nvidia Jetson TK1 開発者キットは、T124バリアントのTegra K1 SoCを搭載し、Ubuntu Linuxを実行する開発者キットとして、2014年4月下旬に出荷された。価格は$192。 Jetson Nanoの発売によって生産終了した。

 Maxwell マイクロアーキテクチャ 
以下のデバイスが発売された。
 Jetson TX1
 Jetson Nano

Nvidia Jetson TX1 開発者キットは、2015年11月に発表された、モデルT210のTegra X1が搭載された開発用のシングルボードコンピュータである。価格は$599。

Nvidia Jetson Nano 開発者キットは、2019年3月中旬に発表された。価格は$99。低価格な入門機で、70x45mmの大きさは Jetson ファミリの中で最小である。The Power of Modern AI to Millions of Devices | NVIDIA Jetson Nano 意図された市場は、低価格ということもあり、趣味的なロボット工学のための製品である。Hands-On: New Nvidia Jetson Nano is More Power In A Smaller Form Factor | Hackaday 最終的な仕様では、フルTegra X1システムが意図されるものの、電力が最適化され、最小の特徴だけを持ったバージョンのようなボードであることが明らかになった。

より詳細に比較すると、CPUコア (4x A57@1.43 GHz) とGPUコア (Maxwell世代の128コア@921MHz) の半分だけが存在し、接続可能なRAMの半分だけが接続されている (4GB LPDDR4@64bit + 1.6 GHz = 25.6 GB/s)。その一方、利用可能または使用可能なインターフェイスはベースボードの設計によって決定され、アプリケーション事例のためのエンドユーザ固有の設計と実装の決定の対象となる。NVIDIA Introduces $99 Jetson Nano Developer Kit by Jean-Luc Aufranc on March 19, 2019 on CNXSoft

公開されている Nvidia Jetson Nano のオペレーションモードは以下の通り。
 モード 0 1 GPU (MHz) 921 640 Cortex-A57 (MHz) 4x 1428 2x 9182x 停止 TDP (W) 10 5

 Pascal マイクロアーキテクチャ 
以下のデバイスが発売された。GPU性能は電力が最大の設定の場合。
+ Jetson TX2シリーズ比較表 製品名  GPU性能 密行列FP16 TFLOPS  メモリGB  ストレージGB  電力W Jetson TX2 NX  1.33  4  16  7.5, 15 Jetson TX2 4GB  1.33  4  16  7.5, 15 Jetson TX2i  1.26  8  32  10, 20 Jetson TX2  1.33  8  32  7.5, 15

Nvidia Jetson TX2ボードは、マイクロアーキテクチャGP10B (またはSoCタイプT186と非常に類似した) のTegra X2を搭載している。NVIDIA Rolls Out Tegra X2 GPU Support In Nouveau by Michael Larabel at phoronix.com on March 29, 2017 このボードと関連する開発者キットは、小型カメラドローンでの使用など、低消費電力シナリオ向けのコンパクトなカード設計で2017年3月に発表された。価格は$599。形状はシングルボードコンピュータ。

パフォーマンスモードのセットを記述したマトリックスは、それに沿ってメディアによって提供された。NVIDIA Announces Jetson TX2: Parker Comes To NVIDIA’s Embedded System Kit, March 7, 2017 さらに、頑丈で産業用のユースケースに適していると言われたTX2iバリアントが言及された。NVIDIA Jetson TX2i Module for Industrial Environments

公開されている Nvidia Jetson TX2 のパフォーマンスモードは以下の通り。
 モード Max Clocks(Denver2 + A57) Max-P(Denver2 + A57) Max-P(Denver2のみ) Max-P(A57のみ) Max-Q(A57のみ) GPU (MHz) 1302 1122 854 Denver2 (MHz) 2000 1400 2000   Cortex-A57 (MHz) 2000+ 1400  2000 1200 TDP (W) might vary 15 15 15 7.5

 Volta マイクロアーキテクチャ 
以下のデバイスが発売された。DLAはディープラーニング・アクセラレータの略。GPU性能およびDLA性能は電力が最大の設定の場合。
+ Jetson Xavierシリーズ比較表 製品名  GPU性能 密行列INT8 TOPS  DLA性能 密行列INT8 TOPS  メモリGB  ストレージGB  電力W Jetson Xavier NX  13  8  8  16  10, 15, 20 Jetson Xavier NX 16GB  13  8  16  16  10, 15, 20 Jetson AGX Xavier  22  10  32  32  10, 15, 30 Jetson AGX Xavier Industrial  20  10  32  32  20, 40 Jetson AGX Xavier 64GB  22  10  64  64  10, 15, 30

開発者キットとしては以下のものが発売された。
 Jetson AGX Xavier 開発者キット - 2018年8月末に開発者キットとして発表された。価格は$2499。形状はミニPC。一部のアプリケーションのケースではJetson TX2 (1.33 FP16 TFLOPS) と比較して20倍の高速化が期待できること、アプリケーションの電力効率が10倍向上していることが示唆された。NVIDIA Jetson Xavier Developer Kit

 Ampere マイクロアーキテクチャ 
以下のデバイスが発売された。DLAはディープラーニング・アクセラレータの略。GPU性能およびDLA性能は電力が最大の設定の場合。
+ Jetson Orinシリーズ比較表 製品名  GPU性能 密行列INT8 TOPS  DLA性能 密行列INT8 TOPS  メモリGB  ストレージGB  電力W Jetson Orin Nano 4GB  17    4    7, 10, 25 Jetson Orin Nano 8GB  33    8    7, 15, 25 Jetson Orin NX 8GB  38  20  8    10, 15, 25, 40 Jetson Orin NX 16GB  38  40  16    10, 15, 25, 40 Jetson AGX Orin 32GB  54  46  32  64  15, 40 Jetson AGX Orin Industrial  78  46  64  64  15, 75 Jetson AGX Orin 64GB  85  52.5  64  64  15, 60

開発者キットとしては以下のものが発売された。
 Jetson AGX Orin 開発者キット - 2022年3月発売。Jetson AGX Orin 64GBを搭載。価格は$1999。形状はミニPC。
 Jetson Orin Nano 開発者キット - 2023年3月発表。Jetson Orin Nano 8GBを搭載。価格は$499。形状はシングルボードコンピュータ。下記のSuperが付く方に置き換わった。
 Jetson Orin Nano Super 開発者キット - 2024年12月発表。Jetson Orin Nano 8GBを搭載。25Wでも動作するようにし、Superと名前を付け、半額に値下げした。価格は$249。形状はシングルボードコンピュータ。同時期の競合商品は Raspberry Pi 5 8GB ($80) と Raspberry Pi AI HAT+ (26 TOPS, $110) の組み合わせ。

 Blackwell マイクロアーキテクチャ 
JetsonではなくDGX Sparkとして以下のデバイスが発売された。形状はミニPC。価格は$3999。2025年1月発表、2025年5月発売。

 製品名  GPU性能 密行列INT8 TOPS  メモリGB  ストレージTB  電力W DGX Spark  250  128  4  170

 ソフトウェア 
Jetsonボードシリーズでは、様々なOSやソフトウェアが動作する可能性がある。

 Linux 
JetPackは、Nvidia社のJetsonボードシリーズ用のソフトウェア開発キット (SDK) である。Linux for Tegra (L4T) オペレーティングシステムやその他のツールが含まれている。Nvidiaの公式ダウンロードページには、JetPack 3.2のエントリーがあると記載されている。

RedHawk Linuxは、Jetsonプラットフォームで利用可能な高性能RTOSであり、関連する NightStar リアルタイム開発ツール、CUDA/GPU の機能強化、ハードウェア・イン・ザ・ループおよびマン・イン・ザ・ループ・シミュレーション用のフレームワークが含まれている。https://www.concurrent-rt.com/redhawk-linux-nvidia-jetson-support/

 QNX 
QNXオペレーティングシステムは、広く発表されていないが、Jetson プラットフォームでも利用可能である。特定のNvidia Jetsonボードに特定のQNXパッケージをインストールした成功例が報告されている。Nvidia の Vibrante Linux ディストリビューションをベースにしていると思われる qnx-V3Q-23.16.01 パッケージが Jetson TK1 Proボード上で動作することが報告されている。https://devtalk.nvidia.com/default/topic/940116/running-qnx-onto-jetson-tk1-pro-1860-/

 脚注 

 関連項目 
 シングルボードコンピュータ
 NVIDIA Tegra
 Raspberry Pi

 外部リンク 



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