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                                        NVIDIA展示AI新格局,通過GPU探索無限可能
                                        近日,COMPUTEX 2018盛大舉行。COMPUTEX創辦于1981年,30多年來一路與全球ICT產業一同成長、茁壯,見證產業發展與轉變的歷史性時刻。當前AI產業作為近些年異?;馃岬目萍紕撔嘛L口,受到了各界企業以及國家的重視。此次COMPUTEX 2018也有包括等在內的廠商與現場觀眾分享AI產業的機遇與挑戰。特別是NVIDIA,在COMPUTEX 2018上展示了自身在AI方面的布局。   NVIDIA在面向人工智能工作負載的市場上是毫無爭議的領導者,NVIDIA在GPU市場一直處于領先地位,游戲業是GPU最大的用戶來源。而數據中心則是其增長最快的業務市場。從業務架構來說,NVIDIA先是將90%的研發支出都投入到GPU架構和CUDA軟件平臺,繼而將這種模式應用到各個平臺:游戲、數據中心、人工智能以及自動駕駛。   NVIDIA創始人兼首席執行官黃仁勛曾表示,未來10年內,每年對于運算需求的規模將成長100倍,同時預期在摩爾定律逐漸衰減的現狀下,全球前50大超級電腦的GPU運算量將在未來5年內成長15倍,同時以GPU加速運算的方式將成為延展摩爾定律的主要模式。   GPU的極致化應用:HGX-2和DGX-2   憑借在GPU計算方面的長期耕耘,2018年5月30日,英偉達宣布推出首款同時適用于人工智能和高性能計算的統一計算平臺NVIDIA HGX-2。   我們知道,不管是AI還是HPC,它們對于計算力的要求都是很高的。而且AI和HPC在某些行業的算法是相通的,所以如何有效打通AI和HPC成為一個課題,NVIDIA HGX-2給出了自己的答案。   HGX-2采用了最新的NVSwitch互聯技術,將16個 Tensor Core GPU連接。據介紹,它可提供每秒2千萬億次浮點計算的AI性能。作為參考,它的上代產品——去年于Computex 2017上發布的HGX-1,只裝載了8個GPU。NVSwitch是NVIDIA在圣何塞GTC 2018大會上發布的最新GPU互聯結構,在NVLink的基礎上進一步進行了擴展創新,它的帶寬比最好的PCIe交換機高出5倍,它可使多達16個Tesla V100 GPU同時以2.4TB/秒的速度進行通信。   接力登場的HGX-2平臺具備多精度計算能力,可提供獨特的靈活性。該平臺能夠針對科學計算和模擬進行高精度的FP64和FP32運算,并針對AI訓練和推理進行 FP16 和 Int8 運算,以“多功能性”滿足先進越來越多融合HPC和AI的應用對計算的需求。   NVIDIA稱,HGX-2在ResNet-50訓練基準下,創下了每秒15500幅圖像的AI訓練速度記錄,可取代高達300臺僅配備CPU的。   HGX-2的賣點在于,它既可以用于AI訓練,也可以用于推理,同時還能夠為HPC應用提供計算支持。在NVIDIA的命名體系中,HGX-T用于AI訓練,HGX-I用于推理,而SCX系統則用于HPC。   NVIDIA將HGX-2描述為“構建模塊”,制造商可使用它來構建適用于AI和HPC的系統。事實上,現在已經有多家計算系統制造商宣布計算推出基于HGX-2計算平臺的系統。包括聯想、云達科技、超微和緯穎科技四家服務器制造商,他們宣布計劃于今年下半年將各自的基于HGX-2系統推向市場。此外,全球四大原始設備制造商(ODM)富士康、英業達、廣達和緯創也正在設計基于HGX-2的系統,有望于下半年在全球幾家最大型的云數據中心投入使用。   GPU除了游戲,事實上被證明更適合大規模計算,正因為如此,英偉達已經在GPU運算力的路上越走越遠。以今年3月份GTC 2018大會上推出的DGX-2為例,在兩塊獨立的GPU板卡上配備了16塊Tesla V100 GPU,每塊V100擁有32GB HBM2顯存(共512GB),并且采用12個NVSwitch將16塊GPU采用全線速互聯的方式連接,使得任意兩塊GPU之間P2P總帶寬都是300GB,處理器采用了兩顆英特爾至強Platinum CPU,而存儲方面則配置了1.5TB的標準內存,采用30TB的NVMe SSD,提供了更大的緩存空間,能夠實現每秒2千萬億次浮點運算(2PFLOPS),性能比去年9月推出的DGX-1性能提高了10倍。   不管是HGX-2還是都是NVIDIA在GPU計算方面的巔峰之作,NVIDIA將對GPU計算的最新思考融入其中,用戶可以體驗到最新的GPU計算力。   NVIDIA Isaac讓機器人更聰明   除了在GPU計算方面的深耕,NVIDIA也在將人工智能引入機器人領域,比如Jetson平臺。Jetson是NVIDIA推出的嵌入式人工智能超級計算平臺,可以部署在諸多終端(可能是攝像頭、無人機、機器人和無人小車等)之上,令其具備人工智能計算能力。而“嵌入式”則可以很好地解決這些終端要具備人工智能計算能力所要面臨的帶寬不足、延遲等問題。   在Computex 2018上NVIDIA正式推出包含全新硬件、軟件和虛擬世界機器人模擬器的NVIDIA Isaac。黃仁勛表示:“AI是我們這一時代最強大的技術力量。第一階段人工智能將實現全新的軟件自動化水平,從而幫助諸多行業提高生產力;其后,人工智能與傳感器和執行器相結合,將成為新一代自主機器的核心。終有一天,數十億臺智能機器將用于制造、送貨上門服務、倉儲物流等領域。”   NVIDIA Isaac的核心是Jetson Xavier,這是全球首款專為機器人設計的計算機。它擁有超過90億個晶體管,可提供每秒30萬億次操作以上的性能,這一處理能力高于功能強大的工作站,同時能耗僅為照明燈泡的三分之一。   Jetson Xavier擁有6種高性能處理器,包括1個Volta Tensor Core GPU、1個8核 ARM64 CPU、2個NVDLA深度學習加速器、1個圖像處理器、1個視覺處理器和1個視頻處理器。這些處理器使其能夠同時、且實時地處理數十種算法,以用于傳感器處理、測距、定位和繪圖、視覺和感知以及路徑規劃。如此水平的性能至關重要,它讓機器人能夠從傳感器獲取輸入、定位自身、感知其環境、識別并預測附近物體的運動、推理出合理動作并安全執行。   NVIDIA為Jetson Xavier的模擬、訓練、驗證和部署提供了一個工具箱。該機器人軟件包含以下內容:   Isaac SDK——一套API和工具,可借助全面加速的庫,開發機器人算法軟件及運行時框架。 Isaac IMX——Isaac 智能機器加速應用,是NVIDIA開發的機器人算法軟件的集合。 Isaac Sim——高度逼真的虛擬仿真環境,可供開發者訓練自主機器,并使用Jetson Xavier進行硬件在環測試。 在邊緣上擁有這個水平的AI計算能力,自主機器可以用超人的能力感知周圍的世界,從各種傳感器中檢測和識別它們周圍的環境。   制造機器人能夠與人類一同安全地工作并適應變化。物流機器人能夠高效地搬運和管理庫存,并將產品送貨到家。服務機器人能夠提升零售體驗,并為病人和老人群體提供幫助。   當前,機器人行業正在迎來變革期,不管是制造行業還是物流倉儲,機器人的應用場景越來越廣泛。而且隨著機器人研究的深入,未來將有更多領域引入機器人。NVIDIA Isaac讓機器人具備了更強的“思考能力”,這將極大推動機器人產業的發展。   讓AI無處不在 NVIDIA更多領域布局   如上所述,作為人工智能技術平臺的全球領導企業,NVIDIA正在將人工智能引入到各個領域,比如游戲、專業視覺化、數據中心、汽車等領域。在每個領域,NVIDIA都有炙手可熱的產品,從硬軟件到解決方案上都進行了全面布局,并已經發布和交付了一系列極具競爭力和行業影響力的產品。例如專業可視化領域的Quadro,數據中心市場的Tesla芯片等。   借助在GPU方面的積淀,將GPU的計算力發揮到了極致。相信隨著人工智能技術的深入發展,NVIDIA將會給我們帶了無限可能。
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