使用Vulkan SC進行安全關(guān)鍵圖形和實時GPU處理

GPU 加速處理對于許多汽車和嵌入式系統(tǒng)至關(guān)重要。安全關(guān)鍵型和實時應(yīng)用程序的要求和部署優(yōu)先級與消費類應(yīng)用程序不同，但它們通常是使用主要設(shè)計用于游戲的 GPU API 開發(fā)的。

Vulkan SC （安全關(guān)鍵型）是一個新發(fā)布的開放標準，旨在簡化 GPU 在功能安全和無掛接性能至關(guān)重要的市場中的使用。

NVIDIA 幫助領(lǐng)導(dǎo)了 Vulkan SC 1.0 API 的創(chuàng)建，目前正在其 NVIDIA -DRIVE 和 NVIDIA Jetson 平臺上運送生產(chǎn)驅(qū)動程序。

確定性 GPU 處理

Vulkan 是 Khronos 集團標準組織制定的免版稅開放標準。它是唯一一個現(xiàn)代的跨平臺 GPU API 。 Vulkan 于 2016 年推出，主要設(shè)計用于使用 Windows 、 Linux 和 Android 的桌面和移動設(shè)備上的游戲和專業(yè)設(shè)計應(yīng)用程序。

Khronos 從 Vulkan 1.2 導(dǎo)出 Vulkan SC ，其中 Vulkan SC 1.0 specification 在 3 月 2022 發(fā)布 。 Vulkan SC 定義了 Vulkan API 的子集，這對于嵌入式市場至關(guān)重要，以減少 API 表面積，從而簡化實施和測試。

Vulkan SC 還通過消除被忽略的參數(shù)和未定義的行為，以及增強運行時故障的檢測、報告和糾正，提高了 API 的健壯性。 Vulkan SC 通過將管道編譯離線，實現(xiàn)可預(yù)測的無故障執(zhí)行，并通過顯式同步提供管理靜態(tài)內(nèi)存分配和資源管理的復(fù)雜功能。

有關(guān)詳細信息，請參閱 Vulkan SC： Overview – and how it is different from the Vulkan you already know 。

Vulkan SC 和 NVIDIA DRIVE 汽車平臺

簡化的 Vulkan SC API 將系統(tǒng)級安全認證的成本和工作量降低至 ISO 26262 等標準，這是汽車行業(yè)使用的功能安全標準。簡化系統(tǒng)認證使制造商能夠在 NVIDIA DRIVE platform 上的駕駛員輔助系統(tǒng)中順利部署高級圖形功能。

例如， Level 2 and Level 3 AI 輔助車輛要求駕駛員在車輛運行期間保持在環(huán)路中。 cockpit 和數(shù)字儀表盤內(nèi)部的安全可視化是確保駕駛員了解系統(tǒng)對周圍環(huán)境的感知和反應(yīng)的關(guān)鍵。

信心視圖是對車輛 AI 的思維以及它如何看待世界的一種呈現(xiàn)。它精確顯示了傳感器套件和感知系統(tǒng)使用 3D 環(huán)繞模型實時檢測的內(nèi)容。通過將此視圖融入座艙內(nèi)部，車輛可以在旅程的每一步向乘客傳達自動駕駛系統(tǒng)的準確性和可靠性。

安全可靠地支持此類車內(nèi)圖形的能力使 Vulkan SC 對下一代智能車輛體驗至關(guān)重要。生產(chǎn)型 Vulkan SC 1.0 驅(qū)動程序包含在 2022 年 8 月 29 日發(fā)貨的 DRIVE OS 6.0.4.0 中。

NVIDIA Jetson 嵌入式平臺上的 Vulkan SC

NVIDIA Jetson 是世界領(lǐng)先的自主機器和其他嵌入式應(yīng)用平臺。它包括 Jetson 模塊，這些模塊是小尺寸、高性能計算機，用于加速軟件的 NVIDIA JetPack SDK ，以及一個包含傳感器、 SDK 、服務(wù)和產(chǎn)品的生態(tài)系統(tǒng)，以加速開發(fā)。

Jetson 系統(tǒng)的應(yīng)用通常不需要正式的安全認證。然而，許多嵌入式和自治系統(tǒng)可以直接受益于 Vulkan SC 提供的確定性實時 GPU 圖形和計算加速度。有了這些功能， Jetson 平臺可以支持更廣泛的應(yīng)用程序多樣性。

2022 年 8 月 15 日發(fā)布的 NVIDIA Jetpack 5.0.2 SDK 包括適用于 Linux 操作系統(tǒng)的符合生產(chǎn)規(guī)范的 Vulkan SC 1.0 驅(qū)動程序。

NVIDIA 對 Vulkan SC API 的持續(xù)承諾

NVIDIA 將繼續(xù)投資開發(fā) Khronos 的 Vulkan SC 開放標準 API 。我們致力于在 NVIDIA DRIVE 和 Jetson 等平臺上提供符合要求的生產(chǎn)驅(qū)動程序。

2022 年晚些時候， NVIDIA 還將在 NVIDIA -Nsight 開發(fā)工具中提供對 Vulkan SC 的支持。 Vulkan SC 簡化了開放的跨平臺 Vulkan API ，用于確定性 GPU 圖形和計算，在安全認證和實時嵌入式平臺上實現(xiàn)高級應(yīng)用程序和用例。

關(guān)于作者

Neil Trevett 是 NVIDIA 開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)副總裁。 Neil 致力于讓應(yīng)用程序開發(fā)人員利用 GPU 加速。 Neil 還是 Khronos Group 的當(dāng)選主席，該集團負責(zé)管理和發(fā)展 Vulkan 、 OpenXR 、 OpenGL ES 、 WebGL 和 glTF 等開放標準。

Daniel Koch 是 NVIDIA 的高級圖形系統(tǒng)軟件工程師。

審核編輯：郭婷