Nvidia streicht Atlan-Chip für AVs und bringt Thor mit doppelter Leistung auf den Markt

Auf der Nvidia GPU Technology Conference (GTC) im Frühjahr 2021 war einer der Höhepunkte der Präsentation von CEO Jensen Huang die Ankündigung eines System-on-a-Chip (SoC) der nächsten Generation für automatisierte Fahrzeuge namens Atlan. Atlan sollte 2025 für Anwendungen in Serienfahrzeugen verfügbar sein. Auf der GTC im Herbst 2022 in dieser Woche gab Huang bekannt, dass Atlan storniert und durch ein neues Design namens Thor ersetzt wurde, das die doppelte Leistung und den doppelten Datendurchsatz bieten und noch 2025 eintreffen wird.

Als es angekündigt wurde, versprach Atlan die bisher höchste Leistung aller Automobil-SoCs mit bis zu 1,000 Billionen Operationen pro Sekunde (TOPS) an Integer-Computing-Fähigkeit. Das ist etwa das Vierfache der Leistung des Orin-SoC, der dieses Jahr in Serienfahrzeugen wie dem Nio ET7, dem Xpeng G9 und dem bald erscheinenden Polestar 3 und dem Volvo XC90-Ersatz auf den Markt kommt.

Auf der gleichen GTC, auf der Huang Atlan ankündigte, enthüllte er auch Grace, eine neue ARM-basierte CPU für Server. Auf der GTC im April 2022 kündigte Nvidia auch Hopper an, seine GPU-Architektur der nächsten Generation. Angesichts des Timings von Atlan im Jahr 2025 entschied Nvidia, dass es Zeit hatte, neu anzufangen und einen neuen Chip zu liefern, der die Technologie der Grace- und Hopper-Chips kombinierte, um Thor zu erschaffen.

Der Thor SoC soll 2,000 TOPS ganzzahlige Rechenleistung sowie 2,000 Teraflops Gleitkommaleistung aus 77 Milliarden Transistoren liefern. Zum Vergleich: Das Parker-SoC, das die Version 2 des Tesla AutoPilot (in Kombination mit einer Pascal-GPU) von 2016 antreibt, lieferte etwa 1 TOPS und wurde 2020 vom Xavier-Chip mit 30 TOPs gefolgt. Das Xavier SoC kommt im Xpeng P7 und einigen anderen Fahrzeugen in China zum Einsatz.

Neben den neuen CPU- und GPU-Kernen sowie GPU-Kernen der nächsten Generation integriert Thor auch NVLINK-Verbindungen, die ursprünglich für Rechenzentrumsanwendungen entwickelt wurden, um die Datenübertragung zwischen Chips auf der Platine zu beschleunigen. Das neue SoC ist die erste Computerplattform für automatisierte Fahrzeuge mit einer integrierten Inferenztransformator-Engine. Im Wesentlichen verbessert dies die Fähigkeit tiefer neuronaler Netze, Sensordaten zu verarbeiten, indem viele parallele Operationen ausgeführt werden, sodass das System zu jedem Zeitpunkt einen Kontext darüber hat, was passiert. Da neue Fahrzeuge jetzt über 30 Sensoren mit 10 oder mehr Kameras, mehreren Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren enthalten, ist diese Fähigkeit für das Funktionieren eines Software-Wahrnehmungssystems unerlässlich.

Dies ist ein Chip, der nicht nur auf die Stromversorgung automatisierter Fahrsysteme ausgerichtet ist, sondern auch eine vollständige zentrale Rechenplattform für das Fahrzeug darstellt. Als zentraler Computer soll Thor mehrere Domänen verwalten, darunter Karosseriekontrolle, Antriebsstrang, Infotainment und Fahrassistenz. Nvidia hat eine Domänenisolation eingebaut, damit der Chip eine Vielzahl von Betriebssystemen gleichzeitig ausführen kann, darunter Linux, QNX und Android in geschützten Regionen. Zusätzlich zu den Leistungsverbesserungen behauptet Nvidia mit Thor eine bessere Energieeffizienz, obwohl es noch keine Details enthüllt hat.

Die ersten Produktionsanwendungen mit dem Thor-SoC sollen irgendwann im Jahr 2025 eintreffen.