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NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上的 Ultralytics YOLO11:快速高效

Ultralytics YOLO11 在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上使用 PyTorch、ONNX 和 TensorRT 的基准测试,以及 Docker 配置技巧和边缘 AI 应用。

Abirami VinaAbirami Vina6 分钟阅读
在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上运行的 YOLO11

NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit 于 2024 年 12 月 17 日发布,是一款小巧而强大的生成式 AI 超级计算机,旨在为边缘计算带来先进能力。它支持实时处理,并减少对云计算的需求。NVIDIA Jetson Orin Nano Super 可帮助开发者构建价格实惠、能在本地环境中高效运行的智能系统。

搭配 Ultralytics YOLO 模型,例如 Ultralytics YOLO11,Jetson Orin Nano Super 可以在边缘端处理大量视觉 AI 应用。具体来说,YOLO11 是一款计算机视觉模型,以速度快、准确率高而闻名,可用于目标检测、目标跟踪和实例分割等任务。

将 Ultralytics YOLO11 的能力与套件强大的 GPU(图形处理器)以及对 PyTorch、ONNX 和 NVIDIA TensorRT 等框架的支持相结合,即可实现高性能部署。这一组合为开发者提供了高效的 AI 应用构建方案,涵盖机器人目标检测、智能空间和零售系统中的实时目标跟踪等场景。

本文将介绍 NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit、它如何与 Ultralytics YOLO11 配合用于边缘 AI、其性能基准测试和实际应用,以及它如何帮助开发者构建视觉 AI 项目。

什么是 NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit?#

NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit 是一款小巧而强大的计算机,能将生成式 AI 带到小型边缘设备上。它的 AI 性能最高可达 67 TOPS(每秒万亿次运算),非常适合从事高级 AI 项目的开发者、学生和爱好者。

NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit

以下是它的一些主要特性:

  • GPU 性能:该设备基于 NVIDIA Ampere 架构 GPU,包含 1,024 个 CUDA 核心和 32 个 Tensor Core。CUDA 核心可同时处理多项任务,从而加快复杂计算;Tensor Core 则专为深度学习等 AI 任务而设计。
  • 强大的 CPU:它配备 6 核 Arm Cortex-A78AE 处理器,旨在兼顾速度和效率。该设备能够流畅处理多项任务,同时降低能耗。这对于无法接入大型电源、需要在本地运行的系统十分重要。
  • 高效内存:该套件配备 8GB LPDDR5(低功耗双倍数据速率 5)内存。LPDDR5 是一种经过优化、兼顾速度和能效的 RAM(随机存取存储器),让设备能够处理大型数据集并进行实时处理,同时避免消耗过多电力。
  • 连接选项:它配备 USB 3.2 端口,可快速传输数据;千兆以太网端口,可提供稳定的网络连接;以及摄像头接口,便于集成传感器或摄像头。
  • AI 开发工具:Jetson Orin Nano Super 可搭配 NVIDIA JetPack SDK 使用,其中提供 CUDA 等加速计算工具,以及用于优化 AI 模型的 TensorRT。这些工具让开发者能够更轻松地快速、高效地构建和部署 AI 应用。

性能基准:Jetson Orin Nano Super 与 Orin NX 16GB 对比#

如果你熟悉 NVIDIA 的产品,可能会想知道这款新品与现有的 NVIDIA Jetson Orin NX 16GB(不使用 Super 模式)相比表现如何。Jetson Orin NX 的整体能力更强,而 Jetson Orin Nano Super Developer Kit 只需花费其一小部分成本,就能提供出色的性能。

NVIDIA Jetson Orin 生态系统概览

图 2. NVIDIA Jetson Orin 生态系统一览。

下面快速了解一下:

  • AI 性能:Jetson Orin Nano Super 可提供高达 67 TOPS 的性能,足以应对大多数边缘 AI 任务;Jetson Orin NX 则可提供高达 100 TOPS 的性能,适用于要求更高的应用。
  • 内存:Jetson Orin Nano Super 配备 8GB LPDDR5,足以应对实时任务;Orin NX 的内存翻倍至 16GB,可处理更大的工作负载。
  • 能效:Jetson Orin Nano Super 能效更高,功耗可在 7W 至 25W 之间配置;Jetson Orin NX 的功耗需求则更高。
  • GPU:两者均采用 NVIDIA Ampere 架构,配备 1,024 个 CUDA 核心和 32 个 Tensor Core,可提供强劲的 GPU 性能。

Ultralytics YOLO11 搭配 Jetson Orin Nano Super:将视觉 AI 带到边缘端#

现在我们对 Jetson Orin Nano Super 有了更深入的了解,接下来看看 YOLO11 如何将视觉 AI 能力带到边缘端。包括 YOLO11 在内的 Ultralytics YOLO 模型提供训练、预测和导出等多种模式,能够适应各种 AI 工作流程。

例如,在训练模式下,你可以微调 Ultralytics YOLO 模型,并使用自定义数据集进行训练,以适用于特定应用,例如检测独特物体或针对特定环境进行优化。同样,预测模式专为推理设计,可支持实时计算机视觉任务。最后,导出模式可用于将模型转换为针对部署优化的格式。

Ultralytics YOLO 模型支持多种功能和模式

图 3. Ultralytics YOLO 模型支持多种功能和模式。

Ultralytics YOLO11 在导出模式下支持多种模型部署选项,包括:

  • NVIDIA TensorRT:此格式针对 NVIDIA GPU 进行了优化,可在 Jetson Orin Nano Super 上提供高性能、低延迟推理。
  • ONNX(开放神经网络交换):它兼容多个平台,可灵活适配不同的硬件和软件生态系统。
  • TorchScript:此格式非常适合基于 PyTorch 的应用,可轻松集成到 PyTorch 工作流中。
  • TFLite(TensorFlow Lite):这是一种专为轻量级 AI 部署设计的格式,非常适合移动设备和嵌入式系统。

借助这些部署格式,开发者可以充分利用 Jetson Orin Nano Super 的硬件,让 Ultralytics YOLO11 运行于智能空间、机器人和零售自动化等实时应用中。

在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上对 Ultralytics YOLO11 进行基准测试#

接下来,为了更好地了解 Ultralytics YOLO11 在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上的运行速度,我们来看看它在 PyTorch、ONNX 和 TensorRT 等 GPU 加速格式下的基准测试。这些测试表明,Jetson Orin Nano Super 运行 YOLO11 模型时的推理耗时与现有的 Jetson Orin NX 16GB(未启用 super 模式)相当,有时甚至更快。

在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上对 Ultralytics YOLO11 进行基准测试

图 4. 在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上对 Ultralytics YOLO11 进行基准测试。

更令人瞩目的是 Jetson Orin Nano Super 的价格实惠。它的价格不到 Jetson Orin NX 16GB 的一半,却能提供这样的性能,为构建高性能 Ultralytics YOLO11 应用的开发者带来了出色的性价比。成本与性能兼具,使 Jetson Orin Nano Super 成为边缘端实时视觉 AI 任务的理想选择。

在 Jetson Orin NX 16GB 上对 Ultralytics YOLO11 进行基准测试

图 5. 在 Jetson Orin NX 16GB 上对 Ultralytics YOLO11 进行基准测试。

动手体验 Ultralytics YOLO11 和 NVIDIA Jetson Orin Nano Super#

如果你迫不及待想开始在 Jetson Orin Nano Super 上部署 Ultralytics YOLO11,那么整个过程非常简单。使用 NVIDIA JetPack SDK 为设备刷写系统后,你可以使用预构建的 Docker 镜像快速设置,也可以手动安装所需的软件包。

若要尽快完成设置,更新后的 JetPack 6 Docker 容器是最简单的选择。Docker 容器是一种轻量、可移植的环境,其中包含运行特定软件所需的全部工具和依赖项。

针对 JetPack 6.1 优化的 Ultralytics 容器预装了 CUDA 12.6、TensorRT 10.3,以及 PyTorch 和 TorchVision 等必要工具,并针对 Jetson 的 ARM64 架构进行了适配。使用该容器,开发者可以节省设置时间,专注于使用 YOLO11 构建和优化自己的视觉 AI 应用。

Ultralytics YOLO11 在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super 上的应用#

如果你正在为下一个 AI 项目寻找灵感,边缘计算机视觉应用的潜力其实就在我们身边。

在日常生活中,边缘 AI 正通过支持系统实时检测和跟踪物体来改变智能空间,而且整个过程无需依赖云端处理。无论是监控繁忙城市的交通,还是识别公共场所的异常活动,边缘视觉 AI 都在提升安全性和效率。

零售商也在利用边缘 AI 和计算机视觉。从自动化库存检查到防盗,Ultralytics YOLO11 等模型让企业能够直接在门店内部署实时解决方案。

同样,在医疗保健领域应用 AI时,基于边缘端的监控有助于保障患者安全、检测异常并支持合规工作,而且不会因依赖云端而产生延迟。借助 Jetson Orin Nano Super 和 Ultralytics YOLO11 等工具,视觉 AI 的未来正在边缘端展开,而这正是它最需要发挥作用的地方。

要点#

在 NVIDIA Jetson Orin Nano Super Developer Kit 上部署 Ultralytics YOLO 模型(如 YOLO11),可为边缘 AI 应用提供可靠、高效的解决方案。它具备强大的 GPU 性能、对 PyTorch、ONNX 和 TensorRT 的原生支持,以及出色的基准测试表现,非常适合目标检测和跟踪等实时计算机视觉任务。

视觉 AI 和硬件加速方面的进步正在改变我们的工作方式,帮助开发者在边缘端构建可扩展的高性能解决方案。随着 AI 不断进步,Ultralytics YOLO11 和 Jetson Orin Nano Super 等工具让你比以往更轻松地打造智能实时解决方案。

对 AI 感兴趣吗?访问我们的 GitHub 代码仓库,了解我们的贡献并参与社区交流。看看我们如何利用 AI 为农业和医疗保健等行业带来积极影响。

作者

Abirami Vina
Abirami Vina

内容创作者 · Ultralytics

Abirami Vina 职业生涯始于计算机视觉工程师,由此在视觉 AI 和机器学习领域打下了坚实基础。她是 Ultralytics 的内容创作者,也是 Scribe of AI 的创始人兼首席撰稿人,为专注 AI 的公司撰写高质量技术内容。她热衷于让 AI 更易理解、更具吸引力,通过自己的作品连接前沿技术与现实影响。

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