使用Vulkan SC进行安全关键图形和实时GPU处理

GPU 加速处理对于许多汽车和嵌入式系统至关重要。安全关键型和实时应用程序的要求和部署优先级与消费类应用程序不同，但它们通常是使用主要设计用于游戏的 GPU API 开发的。

Vulkan SC （安全关键型）是一个新发布的开放标准，旨在简化 GPU 在功能安全和无挂接性能至关重要的市场中的使用。

NVIDIA 帮助领导了 Vulkan SC 1.0 API 的创建，目前正在其 NVIDIA -DRIVE 和 NVIDIA Jetson 平台上运送生产驱动程序。

确定性 GPU 处理

Vulkan 是 Khronos 集团标准组织制定的免版税开放标准。它是唯一一个现代的跨平台 GPU API 。 Vulkan 于 2016 年推出，主要设计用于使用 Windows 、 Linux 和 Android 的桌面和移动设备上的游戏和专业设计应用程序。

Khronos 从 Vulkan 1.2 导出 Vulkan SC ，其中 Vulkan SC 1.0 specification 在 3 月 2022 发布 。 Vulkan SC 定义了 Vulkan API 的子集，这对于嵌入式市场至关重要，以减少 API 表面积，从而简化实施和测试。

Vulkan SC 还通过消除被忽略的参数和未定义的行为，以及增强运行时故障的检测、报告和纠正，提高了 API 的健壮性。 Vulkan SC 通过将管道编译离线，实现可预测的无故障执行，并通过显式同步提供管理静态内存分配和资源管理的复杂功能。

有关详细信息，请参阅 Vulkan SC： Overview – and how it is different from the Vulkan you already know 。

Vulkan SC 和 NVIDIA DRIVE 汽车平台

简化的 Vulkan SC API 将系统级安全认证的成本和工作量降低至 ISO 26262 等标准，这是汽车行业使用的功能安全标准。简化系统认证使制造商能够在 NVIDIA DRIVE platform 上的驾驶员辅助系统中顺利部署高级图形功能。

例如， Level 2 and Level 3 AI 辅助车辆要求驾驶员在车辆运行期间保持在环路中。 cockpit 和数字仪表盘内部的安全可视化是确保驾驶员了解系统对周围环境的感知和反应的关键。

信心视图是对车辆 AI 的思维以及它如何看待世界的一种呈现。它精确显示了传感器套件和感知系统使用 3D 环绕模型实时检测的内容。通过将此视图融入座舱内部，车辆可以在旅程的每一步向乘客传达自动驾驶系统的准确性和可靠性。

安全可靠地支持此类车内图形的能力使 Vulkan SC 对下一代智能车辆体验至关重要。生产型 Vulkan SC 1.0 驱动程序包含在 2022 年 8 月 29 日发货的 DRIVE OS 6.0.4.0 中。

NVIDIA Jetson 嵌入式平台上的 Vulkan SC

NVIDIA Jetson 是世界领先的自主机器和其他嵌入式应用平台。它包括 Jetson 模块，这些模块是小尺寸、高性能计算机，用于加速软件的 NVIDIA JetPack SDK ，以及一个包含传感器、 SDK 、服务和产品的生态系统，以加速开发。

Jetson 系统的应用通常不需要正式的安全认证。然而，许多嵌入式和自治系统可以直接受益于 Vulkan SC 提供的确定性实时 GPU 图形和计算加速度。有了这些功能， Jetson 平台可以支持更广泛的应用程序多样性。

2022 年 8 月 15 日发布的 NVIDIA Jetpack 5.0.2 SDK 包括适用于 Linux 操作系统的符合生产规范的 Vulkan SC 1.0 驱动程序。

NVIDIA 对 Vulkan SC API 的持续承诺

NVIDIA 将继续投资开发 Khronos 的 Vulkan SC 开放标准 API 。我们致力于在 NVIDIA DRIVE 和 Jetson 等平台上提供符合要求的生产驱动程序。

2022 年晚些时候， NVIDIA 还将在 NVIDIA -Nsight 开发工具中提供对 Vulkan SC 的支持。 Vulkan SC 简化了开放的跨平台 Vulkan API ，用于确定性 GPU 图形和计算，在安全认证和实时嵌入式平台上实现高级应用程序和用例。

关于作者

Neil Trevett 是 NVIDIA 开发生态系统副总裁。 Neil 致力于让应用程序开发人员利用 GPU 加速。 Neil 还是 Khronos Group 的当选主席，该集团负责管理和发展 Vulkan 、 OpenXR 、 OpenGL ES 、 WebGL 和 glTF 等开放标准。

Daniel Koch 是 NVIDIA 的高级图形系统软件工程师。

审核编辑：郭婷