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NVIDIA Orin、Altan 和 Thor

NVIDIA Orin 简介

2020年前后，英伟达分别发布了新一代面向机器人和自动驾驶领域的Orin芯片和计算平台。这全新的SoC采用ARM Hercules CPU内核和英伟达下一代GPU架构，Orin SoC包含了高达170亿晶体管，几乎是Xavier SoC的两倍，搭载了12个ARM Hercules内核，并集成了NVIDIA下一代Ampere架构的GPU，提供了惊人的200 TOPS@INT8性能，接近Xavier SoC的7倍。

Orin SoC采用先进的7nm制程工艺，功耗水平出色，在200TOPS的算力下，TDP仅为50W。Orin的应用范围广泛，从入门级 ADAS 解决方案到 L5 级 Robotax系统，Orin计算平台有助于并发运行多个自动驾驶应用和深度神经网络模型算法。Orin 达到了 ISO 26262 ASIL-D 等级的功能安全标准，为自动驾驶系统的安全性提供了强有力的支持。

NVIDIA Orin 主要特点

• 集成式计算解决方案：Orin 集成了英伟达 Ampere 架构的 GPU、ARM CPU 和深度学习加速器，实现高计算密度。
• 高计算性能：提供高达 254 TOPS（每秒万亿次操作）的 AI 计算性能。
• 多传感器支持：支持摄像头、雷达、激光雷达等多种传感器的数据处理。
• 支持深度学习：内置深度学习加速器，优化 AI 推理和训练任务。

NVIDIA Orin 应用场景

• 自动驾驶：用于处理自动驾驶汽车的环境感知、路径规划和决策。
• 机器人：用于工业机器人、服务机器人等的智能控制和任务执行。
• 智能交通：支持智能交通管理系统，提高交通效率和安全性。

NVIDIA Altan 简介

2021年4月 英伟达（NVIDIA）宣布推出下一代自动驾驶汽车AI计算平台NVIDIA DRIVE Atlan，可将车辆整个计算基础平台集成至单个片上系统中。

虽然车辆采用越来越多的计算技术，但是车辆也缺乏数据中心的物理安全性保护。而Atlan实际上是一个数据中心，可将英伟达在AI、汽车、机器人技术、安全性和BlueField数据中心中的所有技术融合在一起，从而实现安全可靠的AI计算。

Altan 是一款专为高性能计算和人工智能应用设计的 GPU。它提供了强大的计算能力和灵活的应用场景支持。该平台将实现每秒执行1000万亿次操作(1000 TOPS)，是上一代产品的4倍

Altan 芯片架构示意图

NVIDIA Altan 主要特点

• 高性能计算：提供卓越的计算性能，适用于深度学习训练和推理、高性能计算等任务。
• 多架构支持：支持多种计算架构，如 FP32、FP16、INT8 等，适应不同的计算需求。
• 高带宽内存：采用 HBM3 内存，提供高带宽和低延迟的数据传输。
• 多功能应用：适用于科学计算、数据分析、金融建模等多个领域。

NVIDIA Altan 应用场景

• 深度学习与人工智能：用于训练和推理复杂的深度学习模型，如 GPT-3、BERT 等。
• 高性能计算 (HPC)：适用科学仿真、工程计算等高性能计算任务。
• 实时数据处理：在金融、医疗等需要实时数据处理的领域，提供快速的数据处理能力。

NVIDIA Thor 简介

2022年 9月21凌晨，NVIDIA GTC 2022秋季发布会上，CEO黄仁勋发布了其2024年将推出的自动驾驶芯片。因为其2000TFLOPS的性能过于强大，英伟达索性直接把它全新命名为Thor，代替了之前1000TOPS的Altan。

Thor 是一款面向自动驾驶和智能交通系统的 GPU。它集成了强大的计算能力和多功能支持，旨在提升自动驾驶系统的智能化和安全性。

NVIDIA Thor 主要特点

• 专为自动驾驶设计：优化了自动驾驶所需的计算能力和传感器数据处理能力。
• 高性能计算：提供卓越的计算性能，支持复杂的环境感知和决策算法。
• 多传感器融合：支持摄像头、雷达、激光雷达等多种传感器的数据融合。
• 高可靠性和安全性：符合汽车行业的高安全性和可靠性标准。

NVIDIA Thor 应用场景

• 自动驾驶汽车：用于自动驾驶系统的环境感知、路径规划和决策。
• 智能交通系统：支持智能交通管理、车联网等应用。
• 实时视频处理：用于智能监控和视频分析，提高监控系统的智能化水平。

目前，蔚来、小鹏、理想等造车新势力车企的新车均所采用英伟达Orin X芯片，单颗算力为254TOPS，已经是量产车中算力最高的芯片，而新发布Thor算力较Orin提升了8倍。极氪已宣布将搭载Thor，应用于下一代智能电动汽车，并于2025年初开始生产。目前，极氪量产车型极氪001搭载的自动驾驶芯片是Mobileye EyeQ5，单颗算力为24TOPS。

与 Hopper 架构的关系

Hopper 架构简介

Hopper 是英伟达最新一代的 GPU 架构，专为高性能计算和深度学习设计。其主要特点包括更高的计算性能、更高的能效和更灵活的架构设计。

Orin 与 Hopper

• 不同的定位：Orin 主要面向自动驾驶和机器人应用，集成了 CPU、GPU 和深度学习加速器，而 Hopper 架构主要用于高性能计算和数据中心应用。
• 技术继承：尽管 Orin 不直接基于 Hopper 架构，但它继承了英伟达在高性能计算和 AI 加速方面的技术优势。

Altan 与 Hopper

• 直接基于 Hopper 架构：Altan 是基于 Hopper 架构设计的高性能 GPU，具有 Hopper 的所有技术优势，如高计算性能和高带宽内存。
• 应用优化：Altan 针对高性能计算和 AI 应用进行了优化，提供了卓越的计算能力和灵活的应用支持。

hor 与 Hopper

• 设计优化：Thor 尽管不直接基于 Hopper 架构，但它在自动驾驶和智能交通系统的应用中，继承了 Hopper 架构的高计算性能和多传感器支持。
• 专门优化：Thor 针对自动驾驶和智能交通系统进行了特别优化，确保其在这些应用场景中提供高可靠性和高性能。

Summary

英伟达的 Orin、Altan 和 Thor GPU 各自针对不同的应用场景进行了设计和优化：

• Orin：面向自动驾驶和机器人，集成了 CPU、GPU 和深度学习加速器。
• Altan：基于 Hopper 架构，面向高性能计算和人工智能应用。
• Thor：专为自动驾驶和智能交通系统设计，集成了高计算性能和多传感器支持。

这三款 GPU 产品共同构成了英伟达在高性能计算和智能系统领域的强大产品线，为各类应用提供了卓越的计算能力和灵活的解决方案。通过与 Hopper 架构的技术继承和优化，它们在各自的应用领域中展示出了极高的性能和效率。

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