Co oznacza parametr 40 TOPS i 100 TOPS 

Wprowadzenie

W dobie dynamicznego rozwoju robotyki mobilnej i sztucznej inteligencji kluczową rolę odgrywają wydajne platformy obliczeniowe. W robotach Go2 marki Unitree Robotics zastosowano moduły NVIDIA Jetson Orin o mocy 40 TOPS (Orin Nano) oraz 100 TOPS (Orin NX), które umożliwiają realizację złożonych algorytmów AI w czasie rzeczywistym.

Co to jest Tera Operations Per Second (TOPS)?

TOPS (Tera Operations Per Second) to miara określająca, ile bilionów (10¹²) operacji całkowitych (głównie INT8) może wykonać akcelerator AI w ciągu jednej sekundy. Przyjęło się też określać to jako „Trillions of Operations per Second” Prościej ujmując, liczba TOPS wskazuje na surową moc obliczeniową dedykowanych układów do zadań sztucznej inteligencji.

Miara TOPS i jej znaczenie

TOPS (Tera Operations Per Second) to liczba operacji całkowitych (głównie INT8), które układ może wykonać w ciągu sekundy. Wysoka wartość TOPS pozwala na:

  • błyskawiczne przetwarzanie strumieni wizyjnych,

  • uruchamianie zaawansowanych sieci neuronowych do detekcji i śledzenia obiektów,

  • autonomiczne planowanie trajektorii i unikanie przeszkód,

  • pracę w trybie edge computing — bez konieczności wysyłania danych do chmury.

Kluczowe funkcje i możliwości

  1. Przetwarzanie danych sensorycznych

    • Analiza obrazu HD, LiDAR 4D oraz czujników ultradźwiękowych w czasie rzeczywistym.

  2. Autonomiczna nawigacja

    • Planowanie trajektorii i sterowanie chodem w złożonym terenie.

  3. Wykonywanie sieci neuronowych

    • Detekcja obiektów (np. YOLOv8), śledzenie ruchu (RNN), estymacja pozycji człowieka (pose estimation).

  4. Edge computing

    • Praca offline, bez łącza internetowego, co podnosi niezawodność i bezpieczeństwo.

  5. Optymalizacja zużycia energii

    • Technologie NVIDIA TensorRT i NVDLA zapewniają wysoką wydajność przy ograniczonym poborze mocy.

 

Przykłady zastosowań

  • Monitoring i bezpieczeństwo
    Robot Go2 z 100 TOPS rozpoznaje intruzów, analizuje zachowania, a w razie wykrycia alarmuje systemy nadzoru.

  • Inspekcje przemysłowe
    Precyzyjne mapowanie 3D hal produkcyjnych i analiza detali przy użyciu LiDAR i sieci CNN.

  • Edukacja i badania
    Wersja z 40 TOPS służy do nauki ROS, eksperymentów z ML i prototypowania algorytmów AI.

  • Robotyka terenowa
    Autonomiczne poruszanie się po nierównym podłożu np. w lasach czy magazynach z wymagającym terenem.

Konkretna konfiguracja Go2 z 100 TOPS

  • Sensory: kamera HD + LiDAR 4D + ultradźwięki

  • Moduł AI: Jetson Orin NX 16 GB (100 TOPS)

  • Algorytmy: YOLOv8 (detekcja obiektów), dedykowany RNN (analiza trajektorii), pose estimation

  • Inferencja: detekcja ~20 ms, analiza trajektorii ~15 ms

  • Zasilanie: 15 W → czas pracy ~3 h na baterii 15 000 mAh

Taka konfiguracja pozwala na płynną pracę AI w czasie rzeczywistym, zwiększając efektywność operacyjną i bezpieczeństwo.

Kompatybilność sprzętowa i programowa

  • Sprzęt: Orin Nano i Orin NX mają identyczne wymiary (69,6 × 45 mm) oraz 260-pinowe złącze SO-DIMM. Mogą być wymieniane na tych samych płytkach nośnych (np. oficjalny Jetson Orin Developer Kit lub komercyjne carrier boardy).

  • Oprogramowanie: Oba moduły obsługiwane są przez NVIDIA JetPack (wersje 5.x i 6.x) oraz Linux for Tegra (L4T R36.x). Instalacja, sterowniki (CUDA, cuDNN, TensorRT, DeepStream) i SDK Manager pozostają wspólne dla obu SoM-ów.

Wskazówki dla klienta

  • Dobór modułu: Wybór 40 TOPS lub 100 TOPS powinien uwzględniać rodzaj aplikacji AI i budżet. Dla prostych zadań monitoringowych wystarczy Orin Nano, natomiast zaawansowane projekty przemysłowe i badawcze skorzystają z Orin NX.

  • Zasilanie: Uwzględnić pojemność baterii (8 000 mAh lub 15 000 mAh) oraz przewidywany czas pracy w zależności od wybranego trybu mocy.

  • Modernizacja: Dzięki standaryzacji SoM-ów moduły mogą być łatwo serwisowane i modernizowane.

  • Wsparcie: Dokumentacja NVIDIA oraz instrukcje integracji pomagają w szybkim wdrożeniu i optymalizacji systemu.

TOPS a FLOPS – główna różnica

  • TOPS mierzy operacje całkowite (INT), kluczowe dla sieci neuronowych i przetwarzania obrazu.

  • FLOPS (Floating Point Operations Per Second) odnosi się do operacji zmiennoprzecinkowych, używanych np. w symulacjach naukowych czy grafice komputerowej.
    Chociaż obie jednostki wyrażają ogólną wydajność obliczeniową, TOPS lepiej odzwierciedla możliwości jednostek AI w inferencji sieci neuronowych, gdzie dominują obliczenia na liczbach całkowitych

40 TOPS NVIDIA
Robot_Unitree_A1
Robot pies A1

Przyszłość Robotów i Ludzkich Gestów

Przyszłość Robotów i Ludzkich Gestów

Roboty takie jak te produkowane przez Unitree Robotics są coraz bardziej zaawansowane, ale przed nami jeszcze długa droga, zanim będą one w stanie w pełni zrozumieć i zinterpretować wszystkie aspekty ludzkiej komunikacji. Mrugnięcie okiem, mimo że jest prostym gestem, niesie ze sobą bogaty ładunek emocjonalny i społeczny, który może być trudny do uchwycenia dla maszyny.

Jednak w miarę postępów w dziedzinie sztucznej inteligencji i robotyki, możemy spodziewać się, że roboty będą coraz lepiej rozumieć nasze gesty i emocje. Czy robot kiedykolwiek zrozumie, co naprawdę oznacza mrugnięcie okiem? To pytanie pozostaje otwarte, ale jedno jest pewne: interakcje między ludźmi a robotami będą coraz bardziej przypominały te między ludźmi.