在使用 Jetson 模組等嵌入式系統(tǒng)時,必須根據(jù)功率分配和計(jì)算資源來優(yōu)化應(yīng)用。為避免性能以及熱節(jié)流問題,進(jìn)行監(jiān)控就顯得格外重要。
Jetson 模組自帶 GPU、CPU 和各種 AI 加速器,還配有高效率的功率管理集成電路(PMIC)、穩(wěn)壓器和電源樹來進(jìn)行功率效率優(yōu)化。NVIDIA 提供多種工具和資源,幫助您充分利用功率架構(gòu)并優(yōu)化資源使用:
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各種功率模式
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功率、散熱和電氣管理功能
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用于監(jiān)控功率和散熱狀態(tài)的 Jetson Power GUI
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用于提供模組命令行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的 Tegrastats
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JTOP
Jetson 的功率模式
每個 Jetson 模組都支持多種預(yù)配置功率模式,也能夠針對 10 瓦、15 瓦、30 瓦等特定功率進(jìn)行預(yù)算優(yōu)化。每種功率分配在資源利用上都有多種可用配置。
這些功率模式可通過 nvpmodel 進(jìn)行設(shè)置,用戶可以選擇使用其中一種預(yù)配置模式,也可以創(chuàng)建符合自身需求的自定義功率模式。nvpmodel 配置支持特定頻率下一定數(shù)量的在線 GPU TPC、CPU、DLA 和 PVA 核,從而將模組控制在具體的功率分配范圍內(nèi)。
MAXN 模式也是一種靈活的功率模式。它可以為各種處理器和引擎提供最大的核心數(shù)和時鐘頻率,然后對其進(jìn)行調(diào)整,以創(chuàng)建可平衡性能和功耗的自定義功率模式。
功率、散熱和電氣管理功能
Jetson 提供各種功率、散熱和電氣管理功能:
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時鐘門控
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功率門控
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動態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)
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深度睡眠(SC7)模式
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待機(jī)功率模式
了解更多信息,請查看 Jetson Linux 開發(fā)者指南:
https://docs.nvidia.com/jetson/archives/r35.4.1/DeveloperGuide/text/SD/PlatformPowerAndPerformance/JetsonOrinNanoSeriesJetsonOrinNxSeriesAndJetsonAgxOrinSeries.html#supported-modes-and-power-efficiency
Jetson Power GUI
NVIDIA 為 JetPack 提供了多種工具,來幫助用戶進(jìn)行散熱和功率管理,比如作為 JetPack 視覺組成部分進(jìn)行安裝的 Jetson Power GUI。
Jetson Power GUI 支持用戶對 Jetson 主板的功率和散熱狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。用戶不僅可以通過主選項(xiàng)卡追蹤 CPU 和 GPU 的使用情況以及設(shè)備溫度,還可以通過實(shí)時監(jiān)控功能,快速識別任何可能導(dǎo)致性能節(jié)流的性能瓶頸或過度功耗。
有了 Jetson Power GUI 的支持,用戶就可以通過調(diào)整功率模式來平衡性能與功耗。基于所使用的 Jetson 主板,用戶可對預(yù)定義的功率模式進(jìn)行選擇。
圖1:Jetson Power 的啟動頁面
Power GUI 工具能夠?qū)⑴c功率有關(guān)的信息記錄到特定時間段的日志文件中,有效幫助捕獲和分析特定任務(wù)或特定時間段內(nèi)的行為。例如,捕獲 Jetson 啟動后最初 3 分鐘內(nèi)的性能信息。
圖2:Power GUI 的日志文件示例
“plot graph…”按鈕具備數(shù)據(jù)可視化功能,支持用戶繪制實(shí)時功率相關(guān)信息的圖表。捕獲的日志文件也可用于繪制圖表,進(jìn)而幫助用戶更加簡單、直觀地了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
圖3:圖表繪制通道選擇
圖4:Jetson Power GUI 中繪制圖表的示例
Tegrastats
Tegrastats 是 NVIDIA 的一款命令行實(shí)用工具,用于報告 Jetson 平臺的內(nèi)存和處理器使用情況。該工具由 JetPack 提供,可在
Tegrastats 能夠提供有關(guān) CPU、GPU 和內(nèi)存等多個使用指標(biāo)的洞察分析,完成功耗監(jiān)控并實(shí)時更新功耗情況。這些指標(biāo)對了解系統(tǒng)性能至關(guān)重要。
Tegrastats 還提供熱行為相關(guān)信息,比如 CPU 和 GPU 的工作溫度。這樣有助于預(yù)防熱節(jié)流。
使用方法
要在 Jetson 上使用 Tegrastats,請使用以下命令。
在前臺運(yùn)行如下命令:
tegrastats—interval
在該命令中,
在后臺運(yùn)行以下命令:
$ tegrastats —interval <int> -logfile <out_file> &
?
在該命令中,
下面是 Tegrastats 的輸出示例:
RAM 1545/31919MB (lfb 7400x4MB) SWAP 0/15959MB (cached 0MB) CPU
[0%@1190,0%@1190,0%@1190,0%@1190,0%@1190,0%@1190,0%@1190,0%@1190]
EMC_FREQ 1%@408 GR3D_FREQ 0%@318 VIC_FREQ 0%@115 APE 150 MTS fg 0% bg 0%
AO@38C GPU@39.5C Tdiode@43.25C PMIC@100C AUX@38.5C CPU@39.5C
thermal@38.8C Tboard@39C GPU 0/0 CPU 468/468 SOC 937/937 CV 0/0 VDDRQ
312/234 SYS5V 1458/1458
Tegrastats 還可集成到腳本或應(yīng)用中,以獲取系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)更多的自動化方案。
JTOP(Jetson-stats)
JTOP 是一種監(jiān)控 Jetson 資源的用戶友好型方式,能夠幫助用戶可視化地了解應(yīng)用中遇見的各種瓶頸。例如,它可以顯示應(yīng)用是否需要大量存儲操作,或者應(yīng)用是否沒有使用 Jetson 模組中的硬件加速引擎。JTOP 通過這種方式能為 Jetson 模組優(yōu)化出更加高效、精簡的應(yīng)用。
圖5:JTOP 啟動屏幕
JTOP 專為監(jiān)控和管理如下 NVIDIA Jetson 模組而設(shè)計(jì):
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NVIDIA Orin
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NVIDIA Xavier
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NVIDIA Nano
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NVIDIA TX
JTOP 能實(shí)時更新系統(tǒng)性能相關(guān)信息,助力用戶分析 CPU 和 GPU 的使用情況、工作溫度、內(nèi)存使用情況以及其他相關(guān)信息。
通過 JTOP 用戶可在 GUI 上訪問這些信息,以便更好地可視化,這種方式提供了一種便捷的系統(tǒng)指標(biāo)和性能數(shù)據(jù)跟蹤方式,尤其是在運(yùn)行繁重的 AI 工作時。
JTOP 還提供用于微調(diào)系統(tǒng)性能的功能。用戶可以為 Jetson 設(shè)備選擇運(yùn)行時的功率模式,甚至可以控制風(fēng)扇速度。優(yōu)化系統(tǒng)性能和散熱正因此而受益。
圖6:JTOP 的內(nèi)存監(jiān)視器
功耗預(yù)算有限的同時還能最大化系統(tǒng)性能,JTOP 尤其適用于這種情況。請使用 pip 進(jìn)行 JTOP 安裝:
$ sudo apt update
$ sudo apt-get install python3-pip
$ sudo pip install -u jetson-stats
使用 jtop 命令:
jtop
JTOP 工具還適用于 Python 庫,其中的 API 能夠讓用戶輕松地在腳本中加入 JTOP 函數(shù)。
from jtop import jtop
with jtop() as jetson:
while jetson.ok():
#read jetson stats
print(jetson.stats)
查看 JetsonHacks 提供的以下視頻,了解更多信息:
JTOP:您會使用 Jetson 專家所使用的工具嗎?
優(yōu)化功率從今天開始
NVIDIA Jetson 平臺正在不斷提升機(jī)器人和邊緣 AI 的邊緣推理性能。對于大多數(shù)邊緣 AI 應(yīng)用,功耗分配十分重要。使用 NVIDIA 工具就能夠監(jiān)控系統(tǒng)性能,建立自定義功耗特性模型。
了解更多信息,請查看以下資源:
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支持的模式和功率效率
https://docs.nvidia.com/jetson/archives/r35.4.1/DeveloperGuide/text/SD/PlatformPowerAndPerformance/JetsonOrinNanoSeriesJetsonOrinNxSeriesAndJetsonAgxOrinSeries.html%22%20/l%20%22supported-modes-and-power-efficiency
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JTOP(jetson-stats) 用戶指南
https://rnext.it/jetson_stats/
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故障排除(Jetson_stats)
https://rnext.it/jetson_stats/troubleshooting.html
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/rbonghi/ros_jetson_statsGitHub 代碼庫
https://github.com/rbonghi/ros_jetson_stats
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/NVIDIA-AI-IOT/ros2_jetson_stats GitHub 代碼庫
https://github.com/NVIDIA-AI-IOT/ros2_jetson_stats
通過使用本文中提到的所有工具,就可以為自己的應(yīng)用輕松創(chuàng)建一個節(jié)能且具有更優(yōu)性能的系統(tǒng)。
GTC 2024 將于 2024 年 3 月 18 至 21 日在美國加州圣何塞會議中心舉行,線上大會也將同期開放。點(diǎn)擊“閱讀原文”或掃描下方海報二維碼,關(guān)注更多會議及活動信息。
原文標(biāo)題:使用 NVIDIA Jetson 優(yōu)化功率
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原文標(biāo)題:使用 NVIDIA Jetson 優(yōu)化功率
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