NVIDIA Jetson AGX Orin 32 GB

NVIDIA Jetson AGX Orin 32 GB

NVIDIA Jetson AGX Orin 32 GB: Eine umfassende Bewertung

Die NVIDIA Jetson AGX Orin 32 GB ist eine fortschrittliche GPU, die für KI-Anwendungen, Robotik und hochleistungsfähige Rechenaufgaben entwickelt wurde. Mit ihrer modernen Architektur und dem umfangreichen Funktionsumfang hebt sie sich auf dem Markt hervor. In diesem Artikel werden wir die Architektur, den Speicher, die Leistung in verschiedenen Anwendungen, den Stromverbrauch und vieles mehr näher beleuchten.

Architektur und Hauptmerkmale

Architektur

Die Jetson AGX Orin basiert auf NVIDIAs Ampere-Architektur, die einen signifikanten Sprung in Leistung und Effizienz im Vergleich zur vorherigen Generation darstellt. Diese Architektur nutzt einen 7nm-Fertigungsprozess, der eine höhere Transistordichte ermöglicht und zur Verbesserung der Leistung pro Watt beiträgt.

Einzigartige Merkmale

Die Orin GPU ist mit mehreren innovativen Technologien ausgestattet:

- Ray Tracing (RTX): Die Orin unterstützt Echtzeit-Raytracing, was realistische Beleuchtung, Schatten und Reflexionen in der Grafikdarstellung ermöglicht.

- Deep Learning Super Sampling (DLSS): Mit dieser Funktion werden die Bildraten erhöht, während die visuelle Treue beibehalten wird, indem Deep-Learning-Algorithmen verwendet werden, um Bilder mit niedrigerer Auflösung hochzuskalieren.

- NVIDIAs FidelityFX: Es bietet ein Set von visuellen Verbesserungswerkzeugen, die Entwicklern helfen, ihre Spiele für bessere Leistung und Bildqualität zu optimieren.

Diese Funktionen verbessern nicht nur die grafische Darstellung von Spielen, sondern bieten auch signifikante Verbesserungen für KI- und ML-Arbeitslasten.

Speicher

Speichertyp und Kapazität

Die Jetson AGX Orin ist mit 32 GB LPDDR5-Speicher ausgestattet, was einen Fortschritt gegenüber dem in vielen Consumer-GPUs verwendeten GDDR6 darstellt. LPDDR5 bietet eine höhere Bandbreite und einen geringeren Stromverbrauch, was es ideal für eingebettete Systeme macht.

Speicherdurchsatz

Die Speicherdurchsatzrate der Orin erreicht bis zu 204,8 GB/s. Diese hohe Bandbreite ist für speicherintensive Anwendungen wie Deep Learning und 3D-Modellierung entscheidend, bei denen große Datensätze schnell verarbeitet werden müssen.

Einfluss auf die Leistung

Die Kombination von LPDDR5-Speicher und hoher Bandbreite hat einen signifikanten Einfluss auf die Leistung, insbesondere in Szenarien, die KI-Berechnungen und hochauflösende Texturen im Gaming umfassen. Sie ermöglicht ein reibungsloses Multitasking und eine verbesserte Reaktionsfähigkeit während komplexer Operationen.

Leistung im Gaming

Beispiele aus der Praxis

In Bezug auf die Gaming-Leistung ist die Jetson AGX Orin nicht primär für traditionelle Spiele konzipiert, kann jedoch in bestimmten Szenarien dennoch beeindruckende Ergebnisse liefern. In beliebten Titeln wie Cyberpunk 2077 und Call of Duty: Warzone kann die Orin bei 1080p mit aktivem Raytracing eine durchschnittliche FPS von etwa 30 erreichen und etwa 60 FPS bei niedrigeren Einstellungen.

Unterstützung von Auflösungen

Die GPU unterstützt verschiedene Auflösungen, einschließlich:

- 1080p: Hervorragende Leistung mit hohen Bildraten.

- 1440p: Gute Leistung, könnte jedoch einige Anpassungen der Einstellungen für ein flüssigeres Gameplay erfordern.

- 4K: In der Lage, 4K-Gaming mit reduzierten Einstellungen zu verarbeiten, jedoch nicht optimiert für maximale Einstellungen in anspruchsvollen Titeln.

Einfluss des Ray Tracing

Ray Tracing hat einen signifikanten Einfluss auf die Leistung. Bei aktivem Ray Tracing könnte den Spielern eine Reduzierung der Bildrate um 20-30 % im Vergleich zu traditionellen Rasterisierungstechniken auffallen, abhängig vom Titel und den verwendeten Einstellungen.

Professionelle Aufgaben

Video Bearbeitung

Bei Videobearbeitungsaufgaben glänzt die Jetson AGX Orin mit ihrer CUDA-Architektur und ermöglicht Hardwarebeschleunigung in Anwendungen wie Adobe Premiere Pro und DaVinci Resolve. Benutzer können mit schnelleren Renderzeiten und flüssigerer Wiedergabe von hochauflösendem Filmmaterial rechnen.

3D-Modellierung

In 3D-Modellierungssoftware wie Autodesk Maya und Blender kann die leistungsstarke GPU der Orin komplexe Szenen und Simulationen mühelos verarbeiten. Die hohe Speicherdurchsatzrate unterstützt große Texturen und Modelle, was einen effizienteren Workflow fördert.

Wissenschaftliche Berechnungen

Für wissenschaftliche Anwendungen, die CUDA oder OpenCL nutzen, bietet die Orin eine robuste Plattform für parallele Verarbeitung, die sich für Simulationen und Berechnungen in Bereichen wie Physik, Chemie und Datenanalyse eignet.

Stromverbrauch und thermisches Management

Thermal Design Power (TDP)

Die Jetson AGX Orin hat eine TDP von etwa 60 Watt, was sie relativ energieeffizient im Vergleich zu ihren Leistungsfähigkeiten macht. Dies ermöglicht die Verwendung in eingebetteten Systemen, bei denen der Stromverbrauch ein kritischer Faktor ist.

Kühlungsempfehlungen

Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, ist es wichtig, angemessene Kühllösungen zu haben. Die Verwendung eines gut belüfteten Gehäuses und möglicherweise eines dedizierten Kühlsystems kann helfen, die Temperaturen insbesondere während intensiver Rechenaufgaben im Griff zu behalten.

Vergleich mit Mitbewerbern

Alternativen von AMD und NVIDIA

Auf dem aktuellen Markt konkurriert die Jetson AGX Orin mit mehreren Modellen sowohl von NVIDIA als auch von AMD. Zum Beispiel:

- NVIDIA A100: Entwickelt für Rechenzentren und KI-Arbeitslasten, bietet höhere Leistung jedoch zu einem deutlich höheren Preis.

- AMD Radeon Pro VII: Ein ernstzunehmender Mitbewerber im professionellen Bereich, mit hervorragender Speicherdurchsatzrate, der jedoch einige der fortgeschrittenen Funktionen wie DLSS und Ray Tracing vermissen lässt.

Obwohl die Orin möglicherweise nicht die rohe Leistung einiger Workstation-GPUs erreicht, macht ihre Kombination aus Funktionen und Effizienz sie zu einer überzeugenden Wahl für KI- und eingebettete Anwendungen.

Praktische Tipps

Empfehlungen für die Stromversorgung

Für optimale Leistung ist es ratsam, ein Stromversorgungseinheit (PSU) zu verwenden, die die Stromanforderungen der GPU problemlos bewältigen kann. Ein PSU, das mit 80 Plus Gold oder Platinum zertifiziert ist und eine Kapazität von mindestens 600 Watt aufweist, wird empfohlen, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.

Plattformkompatibilität

Die Jetson AGX Orin ist dafür konzipiert, nahtlos mit dem Jetson-Ökosystem zu arbeiten. Sie ist kompatibel mit verschiedenen Entwicklungswerkzeugen und -plattformen und ist eine attraktive Option für Entwickler, die an Projekten in den Bereichen KI und Robotik arbeiten.

Treiberdetails

NVIDIA bietet umfassenden Treibersupport für die Orin, jedoch sollten Benutzer immer sicherstellen, dass sie die neuesten Treiber verwenden, um von Leistungsverbesserungen und Fehlerbehebungen zu profitieren.

Vor- und Nachteile

Vorteile

- Hohe Leistungsfähigkeit für KI- und Deep Learning-Aufgaben.

- Ausgezeichnete Speicherdurchsatzrate mit 32 GB LPDDR5.

- Unterstützung für fortschrittliche Funktionen wie Ray Tracing und DLSS.

- Energieeffizientes Design mit einem angemessenen TDP.

Nachteile

- Nicht primär für traditionelle Spiele konzipiert, könnte in anspruchsvollen Titeln bei 4K Schwierigkeiten haben.

- Höhere Kosten im Vergleich zu Consumer-GPUs.

- Erfordert angemessene Kühlung für nachhaltige Leistung.

Fazit

Die NVIDIA Jetson AGX Orin 32 GB ist eine außergewöhnliche GPU, die auf Entwickler und Fachleute in den Bereichen KI, Robotik und hochleistungsfähiges Computing zugeschnitten ist. Ihre fortschrittliche Architektur, der robuste Speicher und die Unterstützung modernster Technologien gewährleisten, dass sie im heutigen schnelllebigen Technologiemarkt relevant bleibt.

Für diejenigen, die im Bereich Deep Learning, wissenschaftlicher Forschung oder komplexer 3D-Modellierung tätig sind, bietet die Orin eine Kombination aus Leistung und Effizienz, die schwer zu übertreffen ist. Gamer, die nach einem traditionellen Spielerlebnis suchen, sollten jedoch Alternativen in Betracht ziehen, die besser für das Gaming in hoher Auflösung geeignet sind.

Letztendlich ist die Jetson AGX Orin nicht nur eine GPU; sie ist ein leistungsstarkes Werkzeug für Innovation und Entwicklung und damit eine kluge Investition für Fachleute, die die Grenzen dessen, was im Computing möglich ist, erweitern möchten.

Basic

Markenname
NVIDIA
Plattform
Professional
Erscheinungsdatum
February 2023
Modellname
Jetson AGX Orin 32 GB
Generation
Tegra
Shading-Einheiten
?
Die grundlegendste Verarbeitungseinheit ist der Streaming-Prozessor (SP), in dem spezifische Anweisungen und Aufgaben ausgeführt werden. GPUs führen paralleles Rechnen durch, was bedeutet, dass mehrere SPs gleichzeitig arbeiten, um Aufgaben zu verarbeiten.
1792
SM-Anzahl
?
Mehrere Streaming-Prozessoren (SPs) bilden zusammen mit anderen Ressourcen einen Streaming-Multiprozessor (SM), der auch als Hauptkern einer GPU bezeichnet wird. Zu diesen zusätzlichen Ressourcen gehören Komponenten wie Warp-Scheduler, Register und gemeinsamer Speicher. Der SM kann als Herz der GPU betrachtet werden, ähnlich wie ein CPU-Kern, wobei Register und gemeinsamer Speicher knappe Ressourcen innerhalb des SM sind.
14
Transistoren
Unknown
Tensor-Kerne
?
Tensor-Kerne sind spezialisierte Verarbeitungseinheiten, die speziell für das Deep Learning entwickelt wurden und im Vergleich zum FP32-Training eine höhere Trainings- und Inferenzleistung bieten. Sie ermöglichen schnelle Berechnungen in Bereichen wie Computer Vision, Natural Language Processing, Spracherkennung, Text-zu-Sprache-Konvertierung und personalisierteEmpfehlungen. Die beiden bekanntesten Anwendungen von Tensor-Kernen sind DLSS (Deep Learning Super Sampling) und AI Denoiser zur Rauschreduzierung.
56
TMUs
?
Textur-Mapping-Einheiten (TMUs) sind Komponenten der GPU, die in der Lage sind, Binärbilder zu drehen, zu skalieren und zu verzerren und sie dann als Texturen auf jede Ebene eines gegebenen 3D-Modells zu platzieren. Dieser Prozess wird als Textur-Mapping bezeichnet.
56
L1-Cache
128 KB (per SM)
L2-Cache
256KB
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x4
Foundry
Samsung
Prozessgröße
8 nm
Architektur
Ampere
TDP (Thermal Design Power)
40W

Speicherspezifikationen

Speichergröße
32GB
Speichertyp
LPDDR5
Speicherbus
?
Der Speicherbus bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die das Videomemory innerhalb eines einzelnen Taktzyklus übertragen kann. Je größer die Busbreite, desto mehr Daten können gleichzeitig übertragen werden, was sie zu einem der entscheidenden Parameter des Videomemory macht. Die Speicherbandbreite wird wie folgt berechnet: Speicherbandbreite = Speicherfrequenz x Speicherbusbreite / 8. Wenn also die Speicherfrequenzen ähnlich sind, bestimmt die Speicherbusbreite die Größe der Speicherbandbreite.
256bit
Speichertakt
1600MHz
Bandbreite
?
Die Speicherbandbreite bezieht sich auf die Datenübertragungsrate zwischen dem Grafikchip und dem Videomemory. Sie wird in Bytes pro Sekunde gemessen, und die Formel zur Berechnung lautet: Speicherbandbreite = Arbeitsfrequenz × Speicherbusbreite / 8 Bit.
204.8 GB/s

Theoretische Leistung

Pixeltakt
?
Die Pixel-Füllrate bezieht sich auf die Anzahl der Pixel, die eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) pro Sekunde rendern kann, gemessen in MPixel/s (Millionen Pixel pro Sekunde) oder GPixel/s (Milliarden Pixel pro Sekunde). Es handelt sich dabei um die am häufigsten verwendete Kennzahl zur Bewertung der Pixelverarbeitungsleistung einer Grafikkarte.
22.32 GPixel/s
Texture-Takt
?
Die Textur-Füllrate bezieht sich auf die Anzahl der Textur-Map-Elemente (Texel), die eine GPU in einer Sekunde auf Pixel abbilden kann.
52.08 GTexel/s
FP16 (halbe Genauigkeit)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenleistung. Halbgenaue Gleitkommazahlen (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist. Einfach genaue Gleitkommazahlen (32 Bit) werden für übliche Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet, während doppelt genaue Gleitkommazahlen (64 Bit) für wissenschaftliches Rechnen erforderlich sind, das einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordert.
6.666 TFLOPS
FP64 (Doppelte Gleitkommazahl)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenleistung. Doppelt genaue Gleitkommazahlen (64 Bit) sind für wissenschaftliches Rechnen erforderlich, das einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordert, während einfach genaue Gleitkommazahlen (32 Bit) für übliche Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet werden. Halbgenaue Gleitkommazahlen (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist.
1.667 TFLOPS
FP32 (float)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenfähigkeit. Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit (32 Bit) werden für allgemeine Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet, während Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit (64 Bit) für wissenschaftliche Berechnungen erforderlich sind, die einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordern. Gleitkommazahlen mit halber Genauigkeit (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist.
3.332 TFlops

Verschiedenes

Vulkan-Version
?
Vulkan ist eine plattformübergreifende Grafik- und Rechen-API der Khronos Group, die hohe Leistung und geringen CPU-Overhead bietet. Es ermöglicht Entwicklern die direkte Steuerung der GPU, reduziert den Rendering-Overhead und unterstützt Multi-Threading und Multi-Core-Prozessoren.
1.3
OpenCL-Version
3.0
OpenGL
4.6
DirectX
12 Ultimate (12_2)
CUDA
8.6
ROPs
?
Die Raster-Operations-Pipeline (ROPs) ist hauptsächlich für die Handhabung von Licht- und Reflexionsberechnungen in Spielen verantwortlich, sowie für die Verwaltung von Effekten wie Kantenglättung (AA), hoher Auflösung, Rauch und Feuer. Je anspruchsvoller die Kantenglättung und Lichteffekte in einem Spiel sind, desto höher sind die Leistungsanforderungen für die ROPs. Andernfalls kann es zu einem starken Einbruch der Bildrate kommen.
24
Shader-Modell
6.7

FP32 (float)

3.332 TFlops

Im Vergleich zu anderen GPUs

SiliconCat Rangliste

618
Platz 618 unter allen GPU auf unserer Website
FP32 (float)
Radeon HD 7970
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Radeon R9 380
AMD, June 2015
3.474 TFlops
Jetson AGX Orin 32 GB
NVIDIA, February 2023
3.332 TFlops
GeForce GTX 770
NVIDIA, May 2013
3.266 TFlops
FirePro W7100
AMD, August 2014
3.167 TFlops