D-Robotics RDK S100P – альтернатива NVIDIA Jetson Orin NX 16GB с производительностью 128 TOPS и ядрами Cortex-A78AE/R52+

Четыре ядра R52+ могут быть настроены для надежного управления в реальном времени: два ядра работают в режиме lockstep для безопасности, а два других поддерживают работу в режиме split-lock. На практике процессор A78AE и BPU могут обеспечить работу Linux и обработку изображений, в то время как MCU обрабатывает критичные по времени задачи, такие как ввод-вывод двигателей и сенсоров. Это может снизить потребность в отдельном контроллере реального времени, хотя то, устраняет ли он его полностью, зависит от робота и его требований.

Технические характеристики RDK S100P:

• SoC – D-Robotics S100P
  • CPU – 6x Arm Cortex-A78AE @ 2.0 ГГц (ядра AE с поддержкой безопасности)
  • MCU – 4x Arm Cortex-R52+ @ 1,2 ГГц (1x пара DCLS lockstep + 2x split-lock)
  • BPU – 1x Nash, эквивалент 128 TOPS INT8; производитель заявляет о 160+ операциях ONNX
  • GPU – Arm Mali-G78AE, 100 GFLOPS
• Системная память – 24 ГБ LPDDR5, 96-битная шина, до 6400 Мбит/с
• Хранилище
  • 64 ГБ eMMC flash (загрузочное устройство)
  • Разъем M.2 M-Key (PCIe 3.0 x1) для NVMe SSD (в официальной документации по-прежнему указано, что плата загружается только с eMMC)
• Дисплей – HDMI 1.4, до 2560 x 1440 @ 60 Гц
• Камера
  • 100-контактный разъем расширения
  • 3x 4-полосных MIPI CSI-2
  • Опциональная плата камеры добавляет 2x MIPI + 4x GMSL (MAX96712)
• Аудио – I2S/PCM на 40-контактном разъеме
• Сеть
  • 2x порта Gigabit Ethernet RJ45 (eth0 для общего использования, eth1 со встроенным статическим IP-адресом 192.168.127.10)
  • Wi-Fi и Bluetooth через разъем M.2 E-Key (PCIe 3.0 x1, UART)
• USB
  • 4x порта USB 3.0 Type-A
  • 1x порт USB 2.0 Type-C (для прошивки и отладки)
• Расширение
  • 40-контактный основной GPIO (SPI, I2C, I2S, PWM, UART)
  • 16-контактный MCU GPIO
• Отладка – разъем JTAG
• Разное – кнопки сброса/сна, разъем батареи RTC, разъем вентилятора
• Питание – вход постоянного тока 12-20 В (адаптер 90 Вт входит в комплект, плата поддерживает до 150 Вт макс.)
• Размеры – 121 x 120 x 51 мм (включая корпус)
• Рабочая температура – от 0°C до 45°C

RDK S100P работает под управлением RDK OS — настольного образа на основе Ubuntu 22.04 (Jammy) с Linux 6.1 (в примечаниях к текущей версии V4.0.3 указаны ядро 6.1.112-rt43 и U-Boot 2022.04, а более новые загрузки доступны примерно в версии V4.0.4-beta). ОС может быть прошит с помощью D-Navigation из Windows, Linux или Mac на Apple Silicon через порт Type-C в режиме U-Boot/fastboot или DFU.

Для разработки робототехники программный стек включает TogetheROS.Bot , основанный на ROS 2 Humble, с такими компонентами, как hobot_sensor для сенсоров, hobot_dnn для запуска AI-моделей на BPU и hobot_codec для аппаратной обработки видео. Функции камеры и мультимедиа обрабатываются с помощью hobot_vio и libsrcampy. Разработчики также могут использовать rdk_model_zoo , который включает такие модели, как YOLO, и подготовить их для Nash BPU с помощью инструментария OpenExplorer и INT8-квантования. D-Robotics также предоставляет исходный код и инструменты , необходимые для создания пользовательских системных образов, хотя некоторые функции, включая поддержку BMI088 IMU на плате расширения MCU, все еще были недоступны в V4.0.3.

D-Robotics также упоминает две платы расширения для серии S100. RDK S100 Camera Expansion Board добавляет два 4-канальных интерфейса камер MIPI CSI-2 и четыре входа GMSL2 ( через разъем Fakra-Mini 4-in-1 Z-code) через десериализатор Maxim MAX96712. Плата может питать камеры GMSL от основной платы, но для этого требуется внешний источник питания 12 В, когда их суммарный ток превышает 700 мА. Поддерживаемые камеры включают IMX219, SC230AI, SC132GS, SG8S-AR0820C, а также Intel RealSense D457 и D435i.

Вторая плата расширения, RDK S100 MCU Port Expansion Board , подключается к домену Cortex-R52+ MCU платы S100 и добавляет интерфейсы, чаще всего необходимые для управления роботом. Плата обеспечивает пять портов CAN FD с поддержкой до 8 Мбит/с, порт Gigabit Ethernet и 30-контактный разъем с поддержкой до семи каналов ADC, двух интерфейсов I2C и двух интерфейсов SPI. Она также включает IMU Bosch BMI088, хотя SDK V4.0.2 пока не поддерживает его.

D-Robotics ранее представила RDK X3 и RDK X5 платы для разработки на базе чипов компании Sunrise X3 и X5, с производительностью ИИ 5 TOPS и 10 TOPS, а новая RDK S100P — это совершенно другое и гораздо более мощное устройство.

Судя по техническим характеристикам, RDK S100P может служить альтернативой NVIDIA Jetson Orin NX 16GB , а не более дешёвому Orin Nano Super или более производительному AGX Orin . Обе платформы используют процессоры Cortex-A78AE, память LPDDR5, интерфейсы камер MIPI и предназначены для робототехники на базе ROS 2. Orin NX 16GB имеет 8 ядер A78AE, графический процессор Ampere с 1024 ядрами, 32 тензорных ядра, 16 ГБ памяти LPDDR5 с 128-битной шиной и до 100 разреженных INT8 TOPS при 25 Вт. S100P имеет 6 ядер A78AE с частотой 2,0 ГГц, блок Nash BPU с производительностью 128 INT8 TOPS и 24 ГБ LPDDR5 на 96-битной шине. Эти показатели TOPS напрямую несопоставимы, поскольку NVIDIA и D-Robotics используют разные способы измерения производительности AI.

Но самое большое отличие заключается в программном обеспечении и аппаратуре управления. Jetson предлагает CUDA, TensorRT, PyTorch и Isaac, а также большую экосистему несущих плат и модулей. S100P использует OpenExplorer от D-Robotics и формат моделей .hbm, с TogetherROS.Bot, основанным на ROS 2 Humble. Он также имеет 4-ядерный MCU Cortex-R52+ для управления в реальном времени, включая режимы lockstep и split-lock, которых нет у Orin NX. Потребляемая мощность и форм-фактор также различаются, а модуль RDK S100, похоже, сложнее найти в продаже, по крайней мере сейчас.

Полный набор для разработки RDK S100P продается за $899 на DFRobot или $999.99 на Waveshare . Первоначально казалось, что нашёлся более дешёвый вариант за $625.99 на Amazon , но это RDK S100 предыдущего поколения (без P) с 12 ГБ ОЗУ, который выдаёт до 80 TOPS вместо этого.

Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.