英偉達 GTC2019 ：面對「數(shù)據(jù)信仰」的 AI 時代，只有 GPU 并不能贏

「數(shù)據(jù)科學(xué)是當今計算機科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的領(lǐng)域，它也將是高性能計算機群的新一輪挑戰(zhàn)。」英偉達創(chuàng)始人兼 CEO 黃仁勛在今天舉辦的 GTC 2019 技術(shù)大會上說到。

黃仁勛的意圖很明顯，在第 10 屆 GTC 大會上英偉達的槍口首先瞄準了「數(shù)據(jù)中心」。

去年數(shù)字貨幣市場的低迷和中國游戲芯片需求的疲軟，導(dǎo)致英偉達的整體業(yè)務(wù)受到非常大的波動。同時，今年 AMD、英特爾等對手也開始發(fā)力 GPU 市場，甚至是 AI 芯片初創(chuàng)公司逐漸開始涌現(xiàn)，讓英偉達的壓力倍增。

但出乎意料的是，黃教主并沒有在本次 GTC 大會上放出「重磅核彈」回應(yīng)對手。傳言中的英偉達下一代 7nm 產(chǎn)品以及新架構(gòu)也并沒有出現(xiàn)，而更加強調(diào)「生態(tài)」優(yōu)勢與「落地」的英偉達卻仿佛要從側(cè)翼打擊對手要害。

在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，英偉達也已經(jīng)不再僅僅執(zhí)迷于 GPU 加速計算了。「我們開創(chuàng)的加速計算方法確實起步了」，黃仁勛說。他在一周前宣布以 69 億美元收購高性能計算互連技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者 Mellanox，這將提振公司增長最快的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)?！溉绻纯次覀?nèi)ツ耆〉玫某删?，現(xiàn)在的勢頭絕對清晰?！?/p>

         （Mellanox Technologies CEO Eyal Waldman 左一）

面對下一個 AI 「數(shù)據(jù)信仰」時代帶來的挑戰(zhàn)，英偉達想要證明只有 GPU 和硬件能力的提升并不是唯一的強力武器——「生態(tài)系統(tǒng)是使 GPU 計算成功的關(guān)鍵」，黃仁勛在演講中反復(fù)強調(diào)。

在本屆 GTC 上，黃教主除了詳細介紹了數(shù)據(jù)中心的進展，還公布了一系列從機器人到專業(yè)圖形再到汽車行業(yè)的落地以及創(chuàng)新應(yīng)用，將英偉達原本強大的 AI 加速計算能力拓展到更多的應(yīng)用場景中釋放。

將 AI 引入數(shù)據(jù)中心

「生態(tài)系統(tǒng)是使 GPU 計算成功的關(guān)鍵」，黃仁勛說。

黃仁勛首先發(fā)布了統(tǒng)一化的生態(tài)系統(tǒng)——全新的 AI 加速計算庫 CUDA X AI 庫。通過一致的環(huán)境，讓 NVIDIA 的所有產(chǎn)品都能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度的軟件加速。計算性能接口的最簡化，將極大地加速整個軟件和應(yīng)用的開發(fā)工作，顯著地簡化開發(fā)流程。

這也是黃仁勛所說的「software-defined acceleration approach」軟件定義的加速方法。

「使用一個統(tǒng)一的硬件和底層軟件接口架構(gòu)（CUDA-X），通過編程可以為不同的領(lǐng)域做定制化的高效率加速」。老黃開玩笑說它叫 PRADA：PRogrammable 、Acceleration 、 Domains、Architecture。

包括 Visionary（智能設(shè)計），Guardian（計算機視覺），Navigator（無人車和無人機），Scientist（數(shù)據(jù)挖掘），Healer（深度學(xué)習(xí)醫(yī)療），以及 Artist（基于 AI 的內(nèi)容生成），這些內(nèi)容都包含在了 PRADA 的領(lǐng)域中。利用強大的 CUDA 生態(tài)，讓使用同一類硬件、同一種框架能夠解決不同領(lǐng)域的問題。

同時，英偉達還宣布全球七大系統(tǒng)制造商現(xiàn)已開始供應(yīng)可運行 NVIDIA 數(shù)據(jù)科學(xué)加速軟件的優(yōu)化型主流服務(wù)器，包括思科、戴爾 EMC、富士通、HPE、浪潮、聯(lián)想和中科曙光。這些服務(wù)器采用 NVIDIA T4 GPU，經(jīng)微調(diào)后可運行 NVIDIA CUDA-X AITM 加速庫。 

「數(shù)據(jù)科學(xué)影響著每個行業(yè)的發(fā)展。企業(yè)都迫切希望能夠利用機器學(xué)習(xí)釋放其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的價值，并前所未有地大量聘用數(shù)據(jù)科學(xué)家，而這些數(shù)據(jù)科學(xué)家正需要專門針對其需求設(shè)計的強大工作站。」黃仁勛說。

于是英偉達聯(lián)手合作伙伴推出了面向數(shù)百萬數(shù)據(jù)科學(xué)家推出全新的高性能工作站。這些工作站基于全新 Turing Tensor Core GPU 和 CUDA-X AI 加速庫，該系統(tǒng)專為數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)而設(shè)計，提供了極強的計算性能和工具，可應(yīng)對金融、保險、零售及專業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域中的海量數(shù)據(jù)準備、處理和分析需求。 

為了將游戲技術(shù)引入數(shù)據(jù)中心，黃教主也宣布了 GeForce Now 聯(lián)盟。圍繞專用吊艙構(gòu)建，每個機架包含十個機架中的 1280 個 GPU，全部與 Mellanox 高速互連技術(shù)互連，通過與全球電信提供商的合作，擴展了 NVIDIA 的 GFN 在線游戲服務(wù)。黃教主說，GeForce NOW 聯(lián)盟合作伙伴將共同擴展 GeForce NOW，為數(shù)百萬玩家提供服務(wù)。軟銀和 LG Uplus 是部署 RTX 云游戲服務(wù)器的首批合作伙伴之一。

RTX 光線追蹤和 Omniverse

英偉達的圖靈 GPU 架構(gòu)及其 RTX 實時光線追蹤技術(shù)也正在被廣泛的應(yīng)用。黃教主展示了支持 RTX 的 20 多個合作伙伴，包括 Adobe、Autodesk、Pixar、Unity 等。

今年英偉達也會面向數(shù)百萬 3D 藝術(shù)家和設(shè)計師推出 NVIDIA RTX 光線追蹤加速應(yīng)用程序，全球頂級 3D 應(yīng)用供應(yīng)商已在其即將發(fā)布的的產(chǎn)品版本中采用 NVIDIA RTX 光線追蹤技術(shù)。 

NVIDIA RTX 為超過 900 萬的活躍藝術(shù)家和設(shè)計師們的工作帶來了便利，例如可以借助光線追蹤照明與復(fù)雜的模型和場景進行交互、業(yè)界最快速的圖像渲染等。 

為了支持全球快速增長的創(chuàng)意專業(yè)人員的復(fù)雜協(xié)作，黃仁勛還介紹了 Omniverse，它能夠使創(chuàng)意專業(yè)人士的特效工業(yè)協(xié)作能夠利用多個應(yīng)用程序在不同團隊和不同地點創(chuàng)建和分享場景。

「我們希望制作一種工具，使世界各地的工作室能夠進行協(xié)作」，黃教主說，「Omniverse 基本上連接了工作室中的所有設(shè)計師，它適用于所有工具?！?/p>

3000 萬名創(chuàng)客的 Jetson Nano

「關(guān)于這個小東西的驚人之處，是 99 美元擁有整個計算機，它可以運行整個 CUDA X AI 堆棧?！?/p>

英偉達還宣布推出了 Jetson Nano，這是一款人工智能計算機，可以創(chuàng)建數(shù)百萬個智能系統(tǒng)。它能夠提供 472 GFLOPS(每秒十億次浮點運算) 的計算性能，并且具有高能效，但耗電量僅為 5 瓦。 

它有兩個版本，為開發(fā)人員、創(chuàng)客和技術(shù)愛好者提供售價為 99 美元的開發(fā)者套件，以及為希望面向大眾市場創(chuàng)建邊緣系統(tǒng)的企業(yè)提供售價為 129 美元的完整型模塊。 

人工智能在創(chuàng)客社區(qū)和教育領(lǐng)域遠未發(fā)揮出最大價值，原因在于一般的技術(shù)往往計算能力不足并且缺乏人工智能軟件平臺。Jetson Nano 開發(fā)者套件將現(xiàn)代人工智能的力量引入到一個低成本的平臺，將 Jetson 平臺的適用范圍擴展到了全球 3000 萬名創(chuàng)客、開發(fā)人員、發(fā)明者和學(xué)生。 

更完整的自動駕駛生態(tài)

「未來的自動駕駛系統(tǒng)將是軟件定義」黃仁勛說。

在自動駕駛方面，首先介紹的是最新版本的 Drive AP2X，它是 NVIDIA 的 Level-2 自動駕駛系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動收集本地高精度地圖，并實現(xiàn)交通標志檢測等。

同時黃仁勛演示了 Drive AV 自動駕駛汽車軟件套件，這是 NVIDIA 的路線規(guī)劃系統(tǒng)。它的主要組成部分是 Safety Force Field（SFF）軟件，SFF 是通過獲取傳感器數(shù)據(jù)來分析和預(yù)測周圍環(huán)境的動態(tài)，并確定車輛和其他道路使用者的安全。

據(jù)悉，SFF 可以使車輛實現(xiàn)安全的碰撞驗證，SFF 使用真實數(shù)據(jù)和比特級的精確模擬進行驗證，包括高速公路和城市駕駛的危險虛擬場景。

此外，還有用于自動駕駛車輛驗證的虛擬測試平臺——NVIDIA DRIVE Constellation。該系統(tǒng)是包括了軟件和計算硬件的自動駕駛模擬系統(tǒng)，相比在真實環(huán)境中訓(xùn)練，該平臺可幫助實現(xiàn)更高效率、更大成本收益以及更安全的駕駛體驗。 

DRIVE Constellation 于去年首次在 GTC 技術(shù)大會上推出，是一款由兩個并排服務(wù)器組成的數(shù)據(jù)中心解決方案。其中一臺服務(wù)器 DRIVE Constellation Simulator 使用 NVIDIA GPU 運行 DRIVE SimTM 軟件，用以生成在虛擬世界中車輛行駛的傳感器結(jié)果。另外一臺服務(wù)器 DRIVE Constellation Vehicle 搭載了 DRIVE AGX PegasusTM AI 汽車計算機，用來處理仿真的傳感器數(shù)據(jù)。

而未來仿真將成為第三方和監(jiān)管機構(gòu)制定自動駕駛標準的關(guān)鍵，諸如 TüV SüD 的安全機構(gòu)已經(jīng)在使用該平臺制定自動駕駛驗證標準。 

?最后，NVIDIA 還發(fā)布了和豐田的全方位合作，將從硬件到軟件上一起構(gòu)建完整的下一代自動駕駛系統(tǒng)。豐田研究院高級研發(fā)公司 (Toyota Research Institute-Advanced Development，簡稱 TRI-AD) 是 DRIVE Constellation 的第一個客戶。

在本屆 GTC 的演講中，黃仁勛展示了 DRIVE Constellation 平臺在云端無縫執(zhí)行駕駛測試的可擴展性能。世界上任何地方的開發(fā)人員都可以向 DRIVE Constellation 數(shù)據(jù)中心提交仿真場景，并在他們的桌面端對結(jié)果進行評估。目前利用仿真公司 Cognata 的交通模型，開發(fā)人員能夠基于真實世界的交通行為來定義一系列車輛和其他道路使用者及其行為。 

今年 GTC 英偉達的發(fā)布雖然沒有重磅的「硬」產(chǎn)品更新，但我們能夠看到英偉達在持續(xù)的擴大和穩(wěn)固自己的生態(tài)圈。一邊用生態(tài)和 GPU 來應(yīng)對下一個時代的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)，另一邊用生態(tài)去不斷的拓展 GPU 的更多場景應(yīng)用，英偉達正在用「生態(tài)」構(gòu)筑起一道最壯麗的護城河。

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