使用Vulkan SC進(jìn)行安全關(guān)鍵圖形和實(shí)時(shí)GPU處理

GPU 加速處理對(duì)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(shí)時(shí)應(yīng)用程序的要求和部署優(yōu)先級(jí)與消費(fèi)類應(yīng)用程序不同，但它們通常是使用主要設(shè)計(jì)用于游戲的 GPU API 開發(fā)的。

Vulkan SC （安全關(guān)鍵型）是一個(gè)新發(fā)布的開放標(biāo)準(zhǔn)，旨在簡(jiǎn)化 GPU 在功能安全和無掛接性能至關(guān)重要的市場(chǎng)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(tái)上運(yùn)送生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)程序。

確定性 GPU 處理

Vulkan 是 Khronos 集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)組織制定的免版稅開放標(biāo)準(zhǔn)。它是唯一一個(gè)現(xiàn)代的跨平臺(tái) GPU API 。 Vulkan 于 2016 年推出，主要設(shè)計(jì)用于使用 Windows 、 Linux 和 Android 的桌面和移動(dòng)設(shè)備上的游戲和專業(yè)設(shè)計(jì)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(duì)于嵌入式市場(chǎng)至關(guān)重要，以減少 API 表面積，從而簡(jiǎn)化實(shí)施和測(cè)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(qiáng)運(yùn)行時(shí)故障的檢測(cè)、報(bào)告和糾正，提高了 API 的健壯性。 Vulkan SC 通過將管道編譯離線，實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)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(xì)信息，請(qǐng)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(tái)

簡(jiǎn)化的 Vulkan SC API 將系統(tǒng)級(jí)安全認(rèn)證的成本和工作量降低至 ISO 26262 等標(biāo)準(zhǔn)，這是汽車行業(yè)使用的功能安全標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)化系統(tǒng)認(rèn)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(jí)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(yùn)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(duì)周圍環(huán)境的感知和反應(yīng)的關(guān)鍵。

信心視圖是對(duì)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(shí)時(shí)檢測(cè)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(dá)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的準(zhǔn)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(duì)下一代智能車輛體驗(yàn)至關(guān)重要。生產(chǎn)型 Vulkan SC 1.0 驅(qū)動(dòng)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(tái)上的 Vulkan SC

NVIDIA Jetson 是世界領(lǐng)先的自主機(jī)器和其他嵌入式應(yīng)用平臺(tái)。它包括 Jetson 模塊，這些模塊是小尺寸、高性能計(jì)算機(jī)，用于加速軟件的 NVIDIA JetPack SDK ，以及一個(gè)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(rèn)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(shí)時(shí) GPU 圖形和計(jì)算加速度。有了這些功能， Jetson 平臺(tái)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(dòng)程序。

NVIDIA 對(duì) 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(biāo)準(zhǔn) API 。我們致力于在 NVIDIA DRIVE 和 Jetson 等平臺(tái)上提供符合要求的生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)程序。

2022 年晚些時(shí)候， NVIDIA 還將在 NVIDIA -Nsight 開發(fā)工具中提供對(duì) Vulkan SC 的支持。 Vulkan SC 簡(jiǎn)化了開放的跨平臺(tái) Vulkan API ，用于確定性 GPU 圖形和計(jì)算，在安全認(rèn)證和實(shí)時(shí)嵌入式平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高級(jí)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(tuán)負(fù)責(zé)管理和發(fā)展 Vulkan 、 OpenXR 、 OpenGL ES 、 WebGL 和 glTF 等開放標(biāo)準(zhǔn)。

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

審核編輯：郭婷