NVIDIA Jetson AGX Orin 64 GB

NVIDIA Jetson AGX Orin 64 GB

NVIDIA Jetson AGX Orin 64 GB: Leistung für KI und Profis

Überblick über die eingebettete Lösung für die Entwickler der Zukunft


1. Architektur und Hauptmerkmale: KI-Kern der nächsten Generation

NVIDIA Jetson AGX Orin 64 GB ist keine gewöhnliche Grafikkarte, sondern ein hochleistungsfähiges Modul für Entwickler, das auf der NVIDIA Ampere-Architektur basiert. Das Gerät wird im 8-nm-Technologieprozess (Samsung) gefertigt und vereint 2048 CUDA-Kerne, 64 Tensor-Kerne und 2 Beschleuniger für Computer Vision-Anwendungen (NVDLA).

Hauptmerkmale:

- CUDA- und Tensor Core-Unterstützung – die Basis für das Ausführen von neuronalen Netzwerken und Algorithmen des maschinellen Lernens.

- RTX-Technologien (über Kompatibilität mit SDK): Raytracing und DLSS sind in spezialisierten Anwendungen verfügbar, jedoch nicht für Spiele optimiert.

- JetPack SDK – ein einzigartiges Ökosystem zur Softwareentwicklung für Robotik, Drohnen und autonome Systeme.


2. Speicher: Volumen vs. Geschwindigkeit

Jetson AGX Orin ist mit 64 GB LPDDR5 ausgestattet, die eine Bandbreite von 204.8 GB/s bietet. Dies ist ein energieeffizienter Speicher, der ideal für datenintensive Aufgaben ist, wie die Echtzeit-Videobearbeitung oder das Training von neuronalen Netzen.

Im Vergleich zu Gaming-GPUs (GDDR6X/HBM) ist die Spitzengeschwindigkeit jedoch geringer, was die Anwendbarkeit in grafischen Rendering-Aufgaben einschränkt. Für professionelle Workflows (z.B. Inferenz von YOLO- oder ResNet-Modellen) spielt das Speichervolumen eine entscheidende Rolle, da es ermöglicht, große Datensätze ohne Paging zu verarbeiten.


3. Spielleistung: Nicht der Hauptfokus

Jetson AGX Orin ist nicht für Spiele konzipiert, zeigt jedoch beim Einsatz über Cloud-Lösungen oder Emulatoren (z.B. Steam auf Linux) bescheidene Ergebnisse:

- Cyberpunk 2077 (1080p, Niedrig): ~25-30 FPS (ohne RTX).

- Fortnite (1440p, Mittel): ~40-45 FPS (mit DLSS im Leistungsmodus).

Die Unterstützung von 4K ist aufgrund fehlender optimierter Treiber eingeschränkt. Raytracing ist über die Vulkan-API möglich, führt jedoch zu einem FPS-Rückgang auf 15-20. Das Gerät sollte eher als Werkzeug zur Entwicklung von Gaming-KIs als zum Ausführen von AAA-Projekten betrachtet werden.


4. Professionelle Aufgaben: Wo Orin glänzt

- Videobearbeitung: Verarbeitung von 8K-Videos in DaVinci Resolve unter Verwendung von CUDA-Beschleunigung.

- 3D-Modellierung: Rendering in Blender (Cycles) ist 30% schneller als bei Jetson Xavier.

- Wissenschaftliche Berechnungen: CUDA- und OpenCL-Unterstützung erlaubt das Ausführen von Simulationen in MATLAB oder COMSOL.

- KI-Inferenz: Verarbeitung von bis zu 200 Bildern/Sekunde in Echtzeit für Modelle wie DetectNet.


5. Energieverbrauch und Wärmeabgabe: Effizienz an erster Stelle

Die TDP des Moduls liegt bei 50-60 W (regelbar über Leistungsmodi). Im Standardbetrieb wird passive Kühlung verwendet, jedoch wird für längere Belastungen ein aktiver Kühler empfohlen (z.B. Noctua NH-L9i).

Tipps zu Gehäusen:

- Wählen Sie Lösungen mit Belüftungsöffnungen (z.B. Waveshare JetBox).

- Vermeiden Sie die Installation in geschlossenen Gehäusen – Risiko einer Überhitzung.


6. Vergleich mit Wettbewerbern: Ohne Vergleich?

Es gibt wenige direkte Wettbewerber im Bereich der KI-Module:

- AMD Ryzen V2000: Besser in Grafik, aber schwächer bei neuronalen Netzwerken (Preis: ~$1200).

- Qualcomm RB5: Energieeffizient, aber nur 16 GB RAM ($899).

- NVIDIA RTX A2000: Leistungsstärker im Rendering, erfordert jedoch einen PC ($2500).

Jetson Orin punktet durch das ausgewogene Verhältnis von Preis ($1999) und Spezialisierung auf KI.


7. Praktische Tipps: System zusammenstellen

- Netzteil: 65 W (20V/3.25A) über Barrel Jack-Anschluss.

- Kompatibilität: Ubuntu 22.04 LTS, Docker, ROS 2.

- Treiber: Halten Sie das JetPack SDK aktuell (aktuelle Version – 6.5).

Wichtig: Verwenden Sie Orin nicht als Ersatz für eine Desktop-GPU – das Fehlen von DisplayPort/HDMI erfordert die Ausgabe über USB-C.


8. Vor- und Nachteile

Vorteile:

- Bester Speicher im Klassenbereich für KI-Anwendungen.

- Energieeffizienz und Kompaktheit.

- Unterstützung für NVIDIA Omniverse und Isaac Sim.

Nachteile:

- Hoher Preis ($1999).

- Eingeschränkte Spielleistung.

- Schwierigkeiten bei der Einrichtung für Anfänger.


9. Zusammenfassendes Urteil: Für wen ist der Jetson AGX Orin geeignet?

Dieses Modul wurde entwickelt für:

- KI-Ingenieure, die autonome Roboter und Drohnen entwickeln.

- Forschungslabore, die eine tragbare Lösung für Simulationen benötigen.

- Unternehmen, die Computer Vision in reale Produkte integrieren.

Wenn Sie eine GPU für Spiele oder 3D-Design suchen – schauen Sie sich die RTX 5000-Serie an. Aber wenn Ihr Ziel darin besteht, ein intelligentes Gerät der Zukunft zu schaffen, wird der Jetson AGX Orin 64 GB ein unverzichtbares Werkzeug sein.


Preise sind gültig ab April 2025. Das Gerät ist über offizielle NVIDIA-Partner und spezialisierte IT-Geschäfte erhältlich.

Basic

Markenname
NVIDIA
Plattform
Professional
Erscheinungsdatum
March 2023
Modellname
Jetson AGX Orin 64 GB
Generation
Tegra
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x4
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.
64
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.
64
Foundry
Samsung
Prozessgröße
8 nm
Architektur
Ampere

Speicherspezifikationen

Speichergröße
64GB
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.
41.60 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.
83.20 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.
10.65 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.
2.662 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.
5.432 TFLOPS

Verschiedenes

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.
16
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.
2048
L1-Cache
128 KB (per SM)
L2-Cache
256KB
TDP (Thermal Design Power)
60W
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
Shader-Modell
6.7
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.
32

Benchmarks

FP32 (float)
Punktzahl
5.432 TFLOPS

Im Vergleich zu anderen GPUs

FP32 (float) / TFLOPS
5.796 +6.7%
5.613 +3.3%
5.222 -3.9%
5.147 -5.2%