Nvidia Drive PX Pegasus: Volta-Nachfolger und Xavier-SoC für Level-5-Autonomie

Nvidia hebt seine Plattform für autonomes Fahren auf die nächste Stufe. Im Rahmen der GTC Europe 2017 hat Nvidia mit Drive PX Pegasus eine Lösung für autonomes Fahren nach Level 5 vorgestellt. Die Plattform setzt sich aus zwei GPUs auf Basis des bisher nicht angekündigten Volta-Nachfolgers und zwei Xavier-SoCs zusammen.

Bei Nvidia geht es im Automotive-Sektor derzeit Schlag auf Schlag. Das Xavier-SoC für vollautomatisiertes Fahren nach Level 4 ist noch nicht einmal verfügbar und zuletzt sogar auf das kommende Jahr verschoben worden, da folgt mit Drive PX Pegasus bereits die nächste Plattform, die vollständige Autonomie nach Level 5 ermöglicht. Damit lassen sich fahrerlose Taxis ohne Lenkrad oder Pedale realisieren. Laut Nvidia ist Drive PX Pegasus leistungsfähig genug, um Level 5 in allen Szenarien, von der Autobahn bis zum hochkomplexen Verkehr in der Innenstadt, zu ermöglichen. Nur Art und Anzahl der Sensoren sind entscheidend, der Flaschenhals soll nicht Drive PX Pegasus sein.

Zwei Xavier-SoCs auf Volta-Basis

Was Drive PX Pegasus zu leisten imstande ist, umreißt Nvidia zur GTC Europe 2017 nur ansatzweise. Das liegt größtenteils daran, dass eine der wichtigsten Komponenten der Plattform noch gar nicht angekündigt wurde. Drive PX Pegasus setzt sich in der von Nvidia vorgestellten Variante zunächst einmal aus zwei System-on-a-Chips des Typs Xavier zusammen. Xavier ist ein SoC auf Volta-Basis, das Nvidia zur GTC Europe 2016 im September des letzten Jahres vorgestellt hatte. Xavier besteht aus acht selbst entwickelten CPU-Kernen mit ARMv8-Architektur, 512 Cuda-Cores der Volta-GPU-Architektur sowie dedizierten Prozessoren für die Verarbeitung der von Sensoren im Fahrzeug bereitgestellten Daten und die Fähigkeit, HDR-Videos in 8K zu encodieren.

Zwei GPUs mit dem Nachfolger von Volta

Bei einem dieser System-on-a-Chips belässt es Nvidia für Drive PX Pegasus aber nicht, es kommen gleich zwei Xavier-SoCs zum Einsatz. Richtig interessant wird es aber erst bei der weiteren Ausstattung von Drive PX Pegasus. Die Plattform setzt sich zusätzlich aus zwei leistungsfähigen GPUs des Volta-Nachfolgers zusammen. Über den Volta-Nachfolger liegen bisher keine Informationen vor, selbst zur GTC Europe 2017 gibt Nvidia keine Details preis. Interessant ist, dass Nvidia für Drive PX Pegasus bereits vom Volta-Nachfolger spricht, während Volta noch nicht einmal für Consumer auf Grafikkarten verfügbar ist. Erst im kommenden Jahr soll Volta für Endverbraucher fertig sein.

Welche Ausstattung der Volta-Nachfolger bietet und wie leistungsfähig dieser sein wird, lässt sich nur im Ansatz anhand von wenigen Angaben von Nvidia ableiten. Aber selbst dann bleiben noch viele Fragen offen. Für Drive PX 2 gibt Nvidia eine Rechenleistung von 20 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (TOPS) an, für das Xavier-SoC 30 TOPS. Drive PX Pegasus macht jetzt einen riesigen Sprung auf 320 TOPS. Werden 60 TOPS für zwei Xavier-SoCs von der Plattform abgezogen, bleiben 260 TOPS für die beiden Volta-Nachfolger respektive 130 TOPS pro Chip. Mit Nvidias Leistungsangaben für das Tesla-Flaggschiff GV100 ist dieser Wert allerdings nicht vergleichbar. Für die GV100-GPU gibt Nvidia 15 TFLOPS FP32-Leistung, 7,5 TFLOPS bei halber FP64-Performance sowie 120 TFLOPS für Tensor-Operationen an.

Offene Fragen beim Speicher

Die Speicherbandbreite der gesamten Plattform gibt Nvidia mit 1 Terabyte pro Sekunde an. Auf welchen Chip davon wie viel entfällt, sagt Nvidia zum aktuellen Zeitpunkt nicht. Die GV100-GPU auf Volta-Basis nutzt bisher eigentlich HBM, auf den gerenderten Produktbildern zu Drive PX Pegasus ist beim Volta-Nachfolger aber nicht HBM erkennbar, sondern ein Speicher verbaut, der eher GDDR5X oder GDDR6 entspricht. Um welchen Speichertyp es sich handelt, dazu schweigt Nvidia. Ein Rendering muss nicht mit der Realität übereinstimmen.

Drive PX Pegasus ist für einen Verbrauch von 500 Watt ausgelegt. Für das Xavier-SoC gibt Nvidia offiziell 30 Watt an, zwei SoCs dieses Typs kommen somit auf 60 Watt. Für die beiden Volta-Nachfolger-GPUs und das Board bleiben deshalb 440 Watt. Nvidia sagt, Drive PX Pegasus könne einen Supercomputer für autonomes Fahren ersetzen, der bei manchem Fahrzeugherstellern zu Erprobungszwecken derzeit noch den gesamten Kofferraum einnehme und mehrere Tausend Watt verbrauche. Nvidia könne diesen Verbrauch mit Drive PX Pegasus um mehrere Tausend Watt reduzieren. Von Xavier für Level 4 zu Pegasus für Level 5 steigt der Verbrauch dennoch um das Siebzehnfache.

Drive PX Pegasus ist so groß wie ein US-Kennzeichen

Als Komponente für den Automotive-Sektor ist Drive PX Pegasus für eine Einsatzdauer von mindestens zehn Jahren konzipiert worden. Die Aktivkühlung per Lüfter sei bei solch einer langen Betriebsdauer nur schwer realisierbar, sagte Nvidia im Gespräch mit ComputerBase. Demnach kommt für Drive PX Pegasus eine passive Kühlung oder eine mit Wasser infrage. Im Detail wollte Nvidia diese Frage aber nicht beantworten. Es bleiben neben Angaben zu Speicher und Verbrauch also auch einige Fragen zur Kühlung offen. Offiziell bekannt gegeben hat Nvidia aber, wie groß die neue Plattform ist. Das auf den Renderings gezeigte Board für Drive PX Pegasus hat laut Nvidia etwa die Größe eines US-Kennzeichens für Automobile, also etwa 30 × 15 Zentimeter.

Die Pegasus-Plattform entspricht nach ISO 26262 dem höchsten Automotive Safety Integrity Level D (ASIL D) und bietet eine umfangreiche Ausstattung, um die Plattform an externe Sensorik anzubinden. Drive PX Pegasus bietet Schnittstellen für den CAN-Bus (Controller Area Network), FlexRay, 16 High-Speed-Sensor-Eingänge für Kameras, Radar, Lidar und Ultraschall sowie mehrere Anschlüsse für 10-Gbit/s-Ethernet.

Ab zweitem Halbjahr 2018 einsatzbereit

Nvidia will Drive PX Pegasus in der zweiten Jahreshälfte 2018 ausliefern. Angesichts der Tatsache, dass das Xavier-SoC zuletzt auf Anfang 2018 verschoben und der Volta-Nachfolger noch nicht einmal angekündigt wurde oder gar einen Namen hat, klingt das nach einem optimistischen Zeitplan. Es ist davon auszugehen, dass Nvidia in der zweiten Hälfte 2018 das erste Sampling von Drive PX Pegasus beginnt, aber noch nicht in die Massenproduktion gehen können wird. Automotive-Start-Ups wie Zoox, Optimus Ride, TuSimple, Yandex.Taxi oder NuTonomy haben bereits Interesse an Drive PX Pegasus bekundet. Große Automobilhersteller wurden nicht genannt.