在GPU領域一直有技術突破的NVIDA,近幾年的研發的行動處理器,除了運用在行動裝置外,也積極運用在車載系統上,然而車載系統比手機、平板或電腦更有即時處理動態影像的需求,因此我們也可以看到NVIDIA不斷在升級行動晶片的運算能力,不只為了行動裝置或高階遊戲,更長遠的計畫是在物聯網,尤其是車用系統這一塊。

今天(台北時間1/5),在拉斯維加斯舉辦新品及技術發表會,正式公佈新一代行動SoC處理器「Tegra X1」,這顆處理器專為各種嵌入產品、行動裝置、智慧型機器及車用系統而設計,今天的發表會上,除了單發表SoC晶片外,也發表了採用Tegra X1的「NVIDIA DRIVE CX」 汽車儀表電腦,以及「NVIDIA DRIVE PX」 自動駕駛開發平台;後兩者都是車載系統,尤其「NVIDIA DRIVE PX」 自動駕駛開發平台使用了兩顆Tegra X1處理晶片,提供強大的環境、交通物件辨識,以及自動學習的功能,透過在車上安裝多個相機,收集車子周圍各個角度,以及車行環境的影片,並自動判斷畫面裡的的交通號誌、物件、行人、車輛動作...等,即時發出提醒,提供更安全的駕駛,看NVIDIA提供的模擬畫面,相當酷,後面也會簡單跟大家分享。




發表會上的三種產品,其實都在展現Tegra X1強大的影像處理能力。
Tegra X1號稱擁有Teraflops 級以上運算能力,可以提供複雜的電腦視覺運算,以及深度學習功能。X1採用新的20nm製程,最大的特色就是將NVIDIA桌機上的MaxxwellGPU架構移植的行動處理器上,內含 256 個核心的GPU,除了帶來更強大的,支援4K/60fps影片處理能力外,也大幅降低功耗,根據NVIDIA自己的測試,Tegra X1在GPU效能、整體效能Benchmark,以及低功耗的表現,都領先於iPad Air 2採用的A8X處理器。

Tegra X1主要規格
■ 256 核心 Maxwell GPU
■ 8 個 CPU 核心 (4 個是 ARM Cortex A57,4 個是 ARM Cortex A53)
■ 錄製 60 FPS 4K 影片 (支援 H265 、 H.624 、 VP9格式)
■ 1.3 Gigapixel 超高畫質相機輸出
■ 採用 20 奈米製程
■ 支援4K x 2K @60 Hz, 1080p @120 Hz/ HDMI 2.0 60 fps, HDCP 2.2

↓NVIDIA 執行長黃仁勳在CES展前記者會上,首先發表Tegra X1行動晶片。


Tegra X1是八核心/ 64位元處理器,由於64位於程式及遊戲在今年將成為主流,Tegra X1未來將可充分發揮高階遊戲的表現。GPU則採用256核/ Maxwell 架構繪圖晶片,據NVIDIA表示,
Maxwell 架構可以解決視覺運算中最複雜的光影效果和繪圖難題,MaxWell架構提供了立體像素全域照明技術 (VXGI),可達到即時的動態全域照明效果;另外多幀取樣反鋸齒技術 (MFAA) ,也可以為遊戲提供非常生動的繪圖呈現。
在測試時,原廠以「Tainted Keep」這款跨平台的3D魔幻遊戲來做展示即使是快速的光影變化,也可以非常流暢,而且無鋸齒或殘影感。經過測試,可達平均54,63的Frame Rate。


Tegra X1 支援包括 Unreal Engine 4 、 DirectX 12 、 OpeGL 4.5 、 CUDA 、 OpenGL ES 3.1和 Android 延伸套件等所有主要繪圖標準,也就是說,開發人員可以更輕鬆的把PC遊戲移植到採用X1的行動裝置上。

另外Tegra X1也是第一個支援4K/ 60fps影片的行動處理器,並支援h.265、PV9 ..等影片編碼,可以即時而流暢的播放/ 拍攝4K/ 60fps,在現場也做了展示,左邊是一般4K/ 30fps的影片,右邊則是4K/ 60fps的影片,同時播放可以看出後者的動態明顯更綿密流暢,移動時完全沒有殘影的感覺。


NVIDIA在發表會上展示了Tegra X1的性能測試,包括GFXBench、3D MARK、Basemark X…指標性的圖像效能測試,可以看到Tegra X1是K1、以及蘋果A8X處理器的兩倍。


在幾個主要的圖形效能測試軟體,也都跑出相當高的分數,像熟悉的3D Mark得分為43860,在3D Mark官網查詢,目前Ice Storm Unlimited項目最高是NVIDIA Shield Tablet的30220,從測試分數上來看,新一代X1圖形效能的確有大幅領先。


BaseMark X這個跨平台圖形效能測試軟體,也得到44424相當高的分數。


而大家最熟悉的安兔兔V5,也得到59881分。(今日查詢,安兔兔上目前最高分為三星Galaxy Alpha:50829)



除了高效能,Tegra X1/ MaxWell架構也在用電效率及低功耗上又再升級。
在測試當中,發揮同樣效能的前提下,電力的使用效率也更高,也就是說可以有效運用裝置的電力完成工作,根據NVIDIA測試,同樣效能下,X1的電源使用效率是A8X的1.7倍。


NVIDIA也把Tegra X1降頻,讓它和蘋果的A8X用一樣的頻率工作,並同樣跑一個30fps的動態影像來比較功耗,上面紅色是蘋果A8X,下面藍色結果則是Tegra X1,發現X1的GPU可以用更低的電量(mW)來完成工作。







NVIDIA利用強大影像處理器打造動駕駛系統

官方資料並沒有提到Tegra X1將於何時出貨,不過發表會前段經過一番鋪陳後,後面發表的 「NVIDIA DRIVE PX」 和「NVIDIA DRIVE CX」 兩款車用電腦,是今天比較大的重點。
「NVIDIA DRIVE PX」比較精彩,這裡簡單分享發表會上提到的,在NVIDIA CES攤位上會有更多展示,我們後續再補充。

DRIVE PX 用了兩顆Tegra X1 行動超級晶片,擁有更高的影像處理能力,尤其是即時影像,它可從多達 12 個高畫質攝影機擷取影像,而影像處理速度更可快達每秒 13 億像素。


要這麼高的影像處理能力幹嘛呢?
NVIDIA把它拿來為自動駕駛平台提供所需的技術基礎,其中最重要的是Deep Neural Network Computer Vision(深度學習)以及Surround Vision(環境影像辨識)兩個技術。



這是這個平台應用的情境,這個系統會在車上安裝12台200萬畫素,最高可拍攝60fps影片的相機,在駕駛中,這個自動駕駛平台/ 相機會偵測周遭環境的物件,包括交通號誌、行人、其他車輛...等等,並辨識出它是什麼,甚至在肉眼還無法辨識出來時,就告訴你前方有什麼交通號誌,如此就可以提醒駕駛人前後左右有什麼狀況出現,防止有看不見的死角,或是一不留心分神的損害。


畫面上有很多小綠框跟文字,第一時間看到時,產生了疑問是,這些訊息不斷出現在眼前,對駕駛才是一種干擾吧。
不過工作人員特別說明,這個是為了讓我們瞭解這個平台是怎麼運作的,而做出的模擬Demo,實際上可能會以各種方式,如聲音、抬頭顯示器...或其他方式作提醒,而且駕駛也可以自己選擇顯示哪些物件,或哪個角度的影像。
還可以辨識出車種,當後方有車輛、警車、卡車...等等時,也可以即時做辨識,發出提醒。


這些影像都是一閃即過,要在各種天候、速度及角度下,同時辨識出周遭環境裡那麼多東西,的確需要強大的處理器來支撐,前面提到,DRIVE PX可達每秒 13 億像素的影像處理能力。。

但為什麼它知道這個號誌是什麼?又如何知道那是什麼車,站在旁邊的是人而不是其他東西呢?
這就仰賴了影像學習的技術,這個系統會在車裡內建10 GB of DRAM memory,駕駛每次使用,都會拍到不同的物件,一次次下來就在車裡存了相當多影像,這些影像透過雲端比對,就學習到這個是什麼,學習越來越多之後,辨識度也會越來越高。


但是辨識出來之後,可以幹嘛呢?
前面提到,就可以對駕駛發出提醒,避免疲勞駕駛,或是死角帶來的危險,
另外也可以進一步設計成自動控制,比方自動減速、煞車...等適當的處理,讓車輛有自動感知的功能,類似自動駕駛。
也可以偵測停車場空位,在不需人力協助下讓汽車自己找到車位並停好。(現在有的自動停車系統雖會幫你路邊停車,但還沒包括自動找車位這功能)
或是在駕駛用智慧型手機發出取車要求時,車輛即會自動開到駕駛的面前。
這些都是可做的應用。

目前雖然沒有看到實際成品,跟使用的效果,不過這個系統將在今年第二季出貨,相信不久的未來就可以看到搭載這一套系統的汽車問世。

之前加州頒佈禁止駕駛配戴Google眼鏡開車的交通法令,可見每個國家對新的駕駛工具,是有不同的法規規範的,官方沒有透露會先在哪個國家推出,但車廠,因為Audi和NVIDAI有非常好的合作關係,相信有很大機會會在Audi上出現第一台搭載DRIVE PX系統的車輛。

這是個相當有趣的系統,在開展之後,我們到攤位看到更多Demo的話,再跟大家補充囉。
以及另一套「NVIDIA DRIVE CX」 汽車儀表電腦,基本上是讓儀表板、導航、娛樂系統...等,都用螢幕顯示,利用X1的影像處理能力,可以讓駕駛自己客製化非常漂亮而精細的儀表板,另外也可以顯示真正的3D導航...等車用工具,這我們也後續在攤位試玩中補充囉。



是說好想坐坐看自駕車報導~