Nvidia'nın yeni nesil otomobil ve yapay zeka platformu: Xavier SoC

Yorumlar

Erdi Özüağ

İnceleme, Test ve Analiz Editörü

Nvidia'nın mobil işlemci bölümü akıllı telefon hedefiyle başlayıp, otomobillerle devam eden çalışmalarına devam ediyor. Yapay zeka ve derin öğrenme gibi alanlarda da yatırımları olan şirket, otomobiller için en azından şimdiye kadar temelleri mobil cihazlar için atılan çiplerden türetme çözümlerle ilerliyordu. Ancak duyurusu dün yapılan Xavier isimli yeni platform, sahip olduğu özelliklerle şirketin özellikle otomobillere daha fazla yoğunlaştığının bir göstergesi niteliğinde.

Önce temel özelliklerle başlayalım isterseniz. Xavier platformu 8 çekirdekli bir platform. Nvidia tarafından özelleştirilen ARM64 çekirdeklerin mimari seviyede neler sunduğu, dallanma öngörüsü başta olmak üzere bellek hiyerarşisine yönelik ne gibi güncellemeler getirdiği henüz bilinmiyor. Ancak Parker kod adlı mevcut platforma güç veren iki adet Denver çekirdeğinin geliştirilmiş versiyonları olduğu kesin. Parker platformundaki Denver 2 tasarımına kıyasla eğer yeni işlemci tasarımı kısmen geliştirmeler içerseydi, tahminim o ki Nvidia, Denver adını kullanmaya devam ederdi. Resmi olmamakla birlikte daha yeni bir tasarıma geçilmiş olması muhtemel, zira ARM tarafı da ciddi IP güncellemeleri yaptı.

Nvidia'nın yeni nesil otomobil ve yapay zeka platformu: Xavier SoC

Her halukarda aynı çekirdek tasarımında bile çekirdek sayısı 2'den 8'e çıktığı için işlem gücünde hissedilir artış olacağı bir gerçek. Ayrıca 16nm FinFET üretim geometrisindeki olgunlaşmaya bağlı olarak aynı mimari tasarımda ve aynı saat hızında Parker platformuna göre perf/watt dengesi bir miktar daha yüksek olacaktır, ya da Nvidia bu kazanımı daha yüksek saat hızı için kullanmak isteyecektir. Uzun lafın kısası, yeni platformun CPU ayağında önemli bir güncelleme söz konusu. Ancak asıl sürpriz GPU tarafında yani Nvidia'nın asıl önem verdiği ve kullanım alanını yaygınlaştırmak istediği başlıkta.

Nvidia'nın yol haritasında 2017'nin adayı olarak görülen yeni GPU mimarisi Volta, otomobil-yapay zeka-derin öğrenme üçgenindeki Xavier platformu için de itici güç olacak. Yapılan resmi açıklama, yeni platformun 512 CUDA çekirdeğine yani paralel işlem birimine sahip olacağını gösteriyor. Volta mimarisini kullanan çekirdeklerin performans kazanımları ise henüz bilinmiyor. Ancak Maxwell'den Pascal mimarisine geçişte Nvidia, mevcut GPU mimarisinde "radikal" diyebileceğimiz yenilikler yapmak yerine 16nm üretim geometrisine adaptasyon, yüksek hız, yüksek verimlilik ve GPU bloğu içindeki çevre birimlerin özellikle DX12 ve yeni API anlayışları üzerine yoğunlaşan rafine olmaya yönelik adımlar atmıştı.

Volta mimarisi ise endüstri içerisindeki beklentilere göre daha fazla yenilik sunacak. Bu noktada neler geleceğini henüz bilmiyoruz ama Xavier platformu bu sayede özellikle görüntü işleme ve yorumlama kısmında çok daha yetenekli olacak. Zaten derin öğrenme ve yapay zeka konusunun bitmiş tüketici ürünlerinde en azından şu an için en büyük katkısı "vision" yani görme ve gördüğünü yorumlayarak otomatik reaksiyon gösterebilme kabiliyeti. Nvidia'nın sunumunda bahsedilen bilgisayarla görme hızlandırıcısıyla amaçlanan da tam olarak bu. GPU performansına ait somut rakamları bilemesek de, Pascal GPU'su üzerine çok fazla gelişim olmasa bile CUDA çekirdeklerinin sayısı 2 kat artmış durumda. 16nm FinFET üretim geometrisiyle 7 milyar transistörü bir arada sunan süper bilgisayar diyebileceğimiz Xavier SoC, geometri ve transistör sayısı ekseninde muhtemelen 300mm2 dolaylarında bir zar büyüklüğüne sahip olacak. Ancak işin güzel tarafı, performans olarak daha fazlasını çok ama çok az (selefine göre) güç tüketimiyle verecek.

Peki hiç mi performans figürü yok ? Söz konusu Nvidia olduğunda, performans önemli bir konu ve kurucu/tepe yöneticisi Jen-Hsun Huang, her zaman için bazı değerleri paylaşmayı sever. Xavier platformu için de bazı metrikler paylaşıldı. DL-TOPS olarak bilinen derin öğrenme kriterinde Xavier platformunun 8-bit tam sayı işlemleri için 20 DL-TOPS performansını sunmasını (Nvidia Drive PX2 = 24 DL-TOP, 80 Watt) istiyor. Aslına bakarsanız bu önemli çünkü 20 Watt güç tüketimi olan bir platformundan bahsediyoruz ve bahsedilen performans değeri, Nvidia'nın 250 Watt'lık yüksek başarım kart ailesi Tesla'daki kimi modellerin neredeyse yarısı kadar performans anlamına geliyor. Dolayısıyla beklentiler gerçekten heyecan verici düzeyde.

Nvidia yeni platformunun örneklemelerine gelecek yılın sonlarında başlayacak. Dolayısıyla platformun yaygınlaşması 2018'i, otomobillerde kullanılması ise daha sonraki yılları bulacak gibi görünüyor. Burada konuya mobil cihaz gibi yaklaşmamak gerekiyor zira otomotiv endüstrisinde geliştirme çalışmaları, güncellemeler ve yeni özellikler ciddi sertifikasyon ve testlere tabii tutuluyor. Kaldı ki model güncelleme veya yenileme döngüleri de mobil cihazların 3 ila 6 katı daha uzun sürede gerçekleşiyor. Dolayısıyla Xavier platformunu kullanan otomobilleri yakın gelecekte göremeyeceğimiz kesin ama elektrik/sürücüsüz otomobiller için öngörülen yaygınlaşma takvimini dikkate aldığımızda (2020 ve sonrası) Nvidia'nın ciddi bir vizyonla geldiği ve uzun vadeli yatırımlarına büyük bir hassasiyetle devam ettiği de ortada.