解析NVIDIA JetPack 6.1的新功能

NVIDIA JetPack一直在不斷發(fā)展，通過提供量身定制的先進軟件滿足邊緣 AI 和機器人開發(fā)者日益增長的需求。每次發(fā)布的 JetPack 新版本都會升級性能、加入新功能與優(yōu)化現(xiàn)有工具，以便為用戶創(chuàng)造更大的價值。這意味著當前基于 Jetson Orin 的產(chǎn)品在升級到最新版本的 JetPack 后將優(yōu)化性能。

2023 年第三季度發(fā)布的JetPack 6是這一歷程中的一座重要里程碑。該版本引入了自帶內(nèi)核（Bring Your Own Kernel）等強大的功能，能夠靈活地加入任何 LTS Linux 內(nèi)核并擴大了對更多 Linux 發(fā)行版的支持，為不同的開發(fā)環(huán)境帶來了更多靈活性。

憑借其模塊化設計，用戶還能夠在不升級Jetson Linux的情況下輕松升級到最新的 JetPack 計算堆棧。除了這些進步之外，硬件加速增強等性能上的改進還保證了 Jetson 平臺能夠以最高效率運行。

JetPack 6.1 的功能

2024 年 7 月，NVIDIA 發(fā)布了NVIDIA JetPack 6.1，進一步兌現(xiàn)了持續(xù)改進 JetPack 堆棧的承諾。

其中的一項重要改進是 Argus 攝像頭堆棧增強，這項改進顯著將攝像頭應用的 CPU 占用率降低了高達 40%。

另一項新功能是引入了基于固件的可信平臺模塊（fTPM）支持，通過強大的設備驗證和安全存儲保存證書和密鑰，從而在無需額外分立 TPM 硬件的情況下實現(xiàn)了邊緣到云的安全。

其他重要功能包括 AI 計算堆棧更新、帶安全啟動的空中下載（OTA）支持以及多媒體和網(wǎng)絡方面的改進。

本文將討論改進后的攝像頭堆棧和新的 fTPM 功能。

圖 1. JetPack 6.1 的新功能

攝像頭堆棧增強：增強后的 Argus 庫通過切換到更加高效、基于 Tegra 硬件的同步方法，最多將使用 Argus 庫的攝像頭的 CPU 占用率降低 40%。

更高的安全性：JetPack 6.1 開始支持基于固件的可信平臺模塊（fTPM），通過安全啟動、加密密鑰管理和平臺完整性提高了安全性，而且由于無需額外的硬件，因此降低了成本和空間需求。

堆棧升級：JetPack 6.1 包含經(jīng)過升級的最新計算堆棧，同時可與 JetPack 6.0 BSP 一起使用。

CUDA 12.6

TensorRT 10.3

cuDNN 9.3

VPI 3.2

DLA 3.1

DLFW 24.0

OTA 改進：啟用了 UEFI 安全啟動功能的NVIDIA Jetson設備提供基于映像的 OTA 支持。

攝像頭堆棧增強

JetPack 攝像頭堆棧提供的完整軟件和驅(qū)動程序解決方案為 NVIDIA Jetson 平臺上的攝像頭提供了強大的支持。它集成了底層驅(qū)動程序、多媒體 API 和先進的圖像處理工具，可實現(xiàn)高效的視頻捕捉、處理和流式傳輸。該堆棧還支持 MIPI CSI、USB、以太網(wǎng)等各種攝像頭接口，可充分利用 NVIDIA 硬件加速器完成縮放、降噪、編碼等任務。

基于NVIDIA Camera Core構(gòu)建的 Argus Camera API 提供了一個易于訪問的接口，在實現(xiàn)先進圖像捕捉、傳感器控制和視頻處理的同時，確保了高性能和定制化。這使其成為計算機視覺和 AI 應用的理想選擇。

JetPack 6.1 引入了更加高效的 Argus Camera API 實現(xiàn)，通過 Argus 將 CSI 攝像頭捕捉功能的 CPU 占用率降低高達了 40%。這一優(yōu)化極大地釋放了處理能力，令使用 CSI 攝像頭的應用能夠執(zhí)行更多任務并提高了整體性能。

圖 2 顯示了在同時使用 12 臺 CSI 攝像頭時，JetPack 6.1 中的增強 Argus API 實現(xiàn)較 JetPack 6.0 中默認 Argus API 實現(xiàn)的 CPU 性能提升情況。此次比較使用基于 AR0234 和雙 IMX274 的攝像頭在 1920x1200p 30 fps 的設置下進行驗證。

圖 2. JetPack 6.1 中的攝像頭堆棧 CPU 利用率

這一攝像頭堆棧更新還包含多項穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量改進措施。

引入基于固件的可信平臺模塊

JetPack 通過在每個新版本中集成先進的功能不斷提高安全性，為整個 NVIDIA Jetson 平臺提供了強大的保護。

基礎安全功能有助于為基于 Jetson 的應用提供強大而全面的安全框架，從而抵御各種威脅并確保敏感數(shù)據(jù)的機密性、完整性與保護。這些功能包括：

硬件信任根（RoT）

安全啟動

可信執(zhí)行環(huán)境

磁盤加密

內(nèi)存加密

回滾保護

物理攻擊保護

JetPack 6.1 通過引入基于固件的可信平臺模塊（fTPM）提高 JetPack 平臺的安全性。fTPM 是一種基于軟件的 TPM 標準實現(xiàn)方式。

fTPM 具有諸多優(yōu)勢，例如無需額外硬件即可實現(xiàn)安全密鑰管理等，在簡化系統(tǒng)設計的同時降低了成本。它支持可信啟動和遠程驗證，確保了設備的完整性和防篡改能力，并通過保障加密操作的安全加強了數(shù)據(jù)保護，實現(xiàn)了安全通信。

fTPM 為 Jetson 用戶提供以下主要優(yōu)勢：

更強大的安全性：fTPM 功能通過在可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）中創(chuàng)建專用的隔離環(huán)境，大大加強了加密操作的安全性，確保密鑰生成、加密等敏感流程免受外部篡改或惡意軟件攻擊。

數(shù)據(jù)保護：fTPM 能夠安全地存儲加密密鑰、數(shù)字證書、密碼等關(guān)鍵信息，防止非授權(quán)訪問。這確保了敏感數(shù)據(jù)的機密性，并且只允許授權(quán)組件進行訪問。

驗證：fTPM 可提供加密證明，使系統(tǒng)能夠向外部實體證明硬件和軟件的完整性與安全性。憑借該驗證功能，第三方（如遠程服務器或其他設備）能夠驗證并信任系統(tǒng)的當前狀態(tài)。

通過使用 fTPM，Jetson Orin 設備加強了對非授權(quán)訪問和篡改的防護，使其在 AI、機器人和邊緣計算應用中變得更加安全。

更多信息，請參閱基于 Jetson 固件的 TPM：

https://docs.nvidia.com/jetson/archives/r36.4/DeveloperGuide/SD/Security/FirmwareTPM.html

發(fā)行版合作伙伴

NVIDIA Linux發(fā)行版合作伙伴在支持 Jetson 上的產(chǎn)品方面也取得了重大進展。以下是一些值得關(guān)注的更新：

Canonical 現(xiàn)在擁有了一個經(jīng)過全面認證的 Ubuntu 環(huán)境，可為 Jetson Orin 模塊提供現(xiàn)成的長期支持。

Jetson Orin 上帶有 Red Hat Enterprise Linux 9.4 的 Red Hat Device Edge 現(xiàn)在處于技術(shù)預覽階段。

Wind River Linux 目前正在驅(qū)動基于 Jetson Orin 的機器人和自主化產(chǎn)品。

RedHawk Linux 也在為各行各業(yè)的關(guān)鍵任務應用提供支持，meta-tegra 社區(qū)則在協(xié)助基于Jetson 的產(chǎn)品使用 Yocto 方面發(fā)揮了重要的作用。NVIDIA 與 Linux 發(fā)行版合作伙伴的合作正日益深入，這使我們能夠提供適合各種開發(fā)和部署需求的 Linux 發(fā)行版選擇。

JetPack 分支路線圖

一個 JetPack 分支通常會保持兩年左右的活躍狀態(tài)，在此期間會定期接受更新，包括新功能、CVE 修復和 PCN 新增內(nèi)容。過了這段時間，分支就會過渡到持續(xù)狀態(tài)。在持續(xù)狀態(tài)下，它將繼續(xù)接收 CVE 修復和 PCN 更新，但不再加入新功能。

JetPack 6.1 是 JetPack 6 系列的最后一個活躍版本。之后，JetPack 6 分支將過渡到持續(xù)支持階段并繼續(xù)接收 CVE 修復和 PCN 更新。圖 3 顯示了 JetPack 5 和 JetPack 6 的生命周期。

圖 3. JetPack 5 和 JetPack 6 的 JetPack 分支路線圖

Jetson 模塊產(chǎn)品生命周期更新

由于對 Jetson Xavier 和 Jetson Orin 產(chǎn)品系列的需求不斷增加，NVIDIA 延長了以下產(chǎn)品的生命周期：

NVIDIA Jetson Xavier NX 16GB模塊將從最初計劃的 2026 年第一季度延長至 2028 年第一季度。

所有 NVIDIA Jetson Orin 商用模塊（包括 AGX Orin、Orin NX 和 Orin Nano 產(chǎn)品）的生命周期將從最初計劃的 2030 年第一季度延長至 2032 年第一季度。

總結(jié)

NVIDIA JetPack 6.1 為使用 Jetson Orin 平臺的開發(fā)者提供了實質(zhì)性的增強功能。該版本的一個主要特點是升級了攝像頭堆棧，使基于攝像頭的 AI 應用性能最多提升了 40%。而引入基于固件的 TPM 則增強了安全性和設備驗證功能，從而提高了部署的安全性。除此之外，該版本還加入了其他一些小的改進。

Jetson Orin 用戶現(xiàn)在可以升級到 JetPack 6.1，充分利用這些進步并為 AI 和機器人技術(shù)領(lǐng)域帶來新的可能性。