3月20日至23日，英偉達(dá)GTC 2023如期舉行。據(jù)了解，本屆GTC大會(huì)將舉辦超過(guò)650場(chǎng)由技術(shù)、商業(yè)、學(xué)術(shù)等領(lǐng)域相關(guān)的會(huì)議，英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛還在會(huì)前表示：這將是英偉達(dá)迄今為止最重要的一次GTC。
昨晚11點(diǎn)，本次GTC大會(huì)迎來(lái)了最重要的環(huán)節(jié)，黃仁勛帶來(lái)了他在本次大會(huì)上的精彩演講，分享了他對(duì)于人工智能未來(lái)的愿景，以及英偉達(dá)如何通過(guò)突破性技術(shù)和解決方案來(lái)加速計(jì)算光刻、生成式AI、云計(jì)算、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的下一波浪潮。
計(jì)算光刻速度提升40+倍
如今，芯片幾乎成為各行各業(yè)得以發(fā)展的基礎(chǔ)，芯片制造更是要求極高的精確度。舉例來(lái)說(shuō)，這種精確度的量級(jí)幾乎相當(dāng)于人類DNA鏈的尺寸，比細(xì)菌還要小1000倍以上。
而作為芯片制造過(guò)程的起始步驟，光刻就是在晶圓上創(chuàng)建圖案的過(guò)程。在進(jìn)行光刻時(shí)，光線由ASML的EUV極紫外光刻系統(tǒng)產(chǎn)生，激光脈沖每秒向一滴錫發(fā)射5萬(wàn)次，使其汽化，產(chǎn)生一種能發(fā)射13.5納米EUV光的等離子體，隨后再經(jīng)過(guò)多層鏡面來(lái)引導(dǎo)光線至光掩膜，光掩膜板中的多層反射器利用13.5納米光的干涉圖案實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的特征。
而在光刻機(jī)軟硬件不變的情況下，采用數(shù)學(xué)模型和軟件算法對(duì)照明模式、掩模圖形與工藝參數(shù)等進(jìn)行模擬和優(yōu)化，可以有效提高光刻分辨率、增大工藝窗口，這類技術(shù)被稱為“計(jì)算光刻”。更重要的是，隨著算法的不斷進(jìn)步，當(dāng)前計(jì)算光刻已經(jīng)做到2nm的水平。黃仁勛表示，計(jì)算光刻模擬了光通過(guò)光學(xué)器件并與光刻膠相互作用時(shí)的行為，有著芯片設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域中最大的計(jì)算工作負(fù)載，很多大型數(shù)據(jù)中心更是全年無(wú)休的運(yùn)行來(lái)創(chuàng)建用于光刻系統(tǒng)的掩膜板，每年消耗數(shù)百億CPU小時(shí)。
為此，英偉達(dá)歷時(shí)近四年，并與臺(tái)積電、ASML等企業(yè)密切合作，正式推出了一個(gè)計(jì)算光刻庫(kù)——cuLitho，將計(jì)算光刻加速了40倍以上。當(dāng)前，英偉達(dá)的H100顯卡上需要89塊掩膜板，在CPU上運(yùn)行時(shí)，用計(jì)算光刻處理單個(gè)掩膜板需要兩周的時(shí)間，而如果在GPU上運(yùn)行cuLitho，只需8小時(shí)即可處理完一個(gè)掩膜板。不僅如此，通過(guò)在500個(gè)DGX H100系統(tǒng)上使用cuLitho加速，臺(tái)積電還用4000個(gè)Hopper GPU代替了用于計(jì)算光刻的4萬(wàn)臺(tái)CPU服務(wù)器，在縮短時(shí)間的同時(shí)還可以提高產(chǎn)量，甚至功耗也從35MW降低至5MW，大大減少了制造過(guò)程中的碳足跡。
助力生成式AI重塑更多行業(yè)
在整個(gè)演講的過(guò)程中，ChatGPT一詞不知一共被老黃提到了幾次，足以看出英偉達(dá)對(duì)此的重視程度?？梢赃@么說(shuō)，以ChatGPT為代表的生成式AI是一種新型計(jì)算機(jī)，一種可以用人類語(yǔ)言進(jìn)行編程的計(jì)算機(jī)，這種改變將使每個(gè)人都可以命令計(jì)算機(jī)來(lái)解決問(wèn)題。而在此之前，這是只有程序員才能接觸的領(lǐng)域，現(xiàn)在每個(gè)人都可以是程序員，生成式AI也因此將會(huì)重塑幾乎所有行業(yè)。
如果拆解背后的原理來(lái)看，ChatGPT依然使用了Transformer架構(gòu)，而Transformer能以大規(guī)模并行的方式，從數(shù)據(jù)的關(guān)系和依賴性中學(xué)習(xí)上下文和含義，并因此涌現(xiàn)出了一些令人意想不到的能力。而這種大規(guī)模的并行計(jì)算，對(duì)計(jì)算能力提出了超高的要求。
英偉達(dá)提供的DGX配有8個(gè)H100 GPU模組，相互協(xié)同工作后相當(dāng)于一個(gè)巨型GPU，而每個(gè)H100都配有Transformer引擎，旨在快速處理類似ChatGPT這樣的大模型。有意思的是，黃仁勛還表示，全球首款DGX就是由他親手交給的OpenAI，甚至還在上面簽了自己的名字。
此外，相比于現(xiàn)在更加偏向通用領(lǐng)域的生成式AI，未來(lái)，一些專業(yè)領(lǐng)域的公司還需要使用其專有數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建和定制模型。今天，英偉達(dá)宣布推出一系列云服務(wù)，使企業(yè)能夠構(gòu)建、改進(jìn)和運(yùn)行自定義大型語(yǔ)言模型和生成式AI模型，使用自己的專有數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并為各自領(lǐng)域的特定任務(wù)進(jìn)行調(diào)整。黃仁勛表示：“NVIDIA AI Foundations讓企業(yè)可以使用自己的數(shù)據(jù)定制基礎(chǔ)模型，以生成人類最寶貴的資源——智慧和創(chuàng)造力?！逼渲?，Nemo可用于構(gòu)建定制的文本轉(zhuǎn)文本模型，Picasso是一項(xiàng)視覺(jué)語(yǔ)言模型制作服務(wù)，面向希望使用授權(quán)內(nèi)容或?qū)Ｓ袃?nèi)容的用戶，BioNemo則可以用來(lái)設(shè)計(jì)新分子，甚至構(gòu)建ProGPT這樣的蛋白質(zhì)大模型。
如今，隨著各類生成式AI和大型語(yǔ)言模型的不斷出現(xiàn)，初創(chuàng)公司都在競(jìng)相構(gòu)建具有顛覆性的產(chǎn)品和商業(yè)模式，而現(xiàn)在的老牌公司則在尋求應(yīng)對(duì)之法，避免落得個(gè)被顛覆的下場(chǎng)。為此，黃仁勛表示，英偉達(dá)宣布推出NVIDIA DGX Cloud，使得客戶能夠更簡(jiǎn)單快捷地訪問(wèn)NVIDIA AI，為迫切需要使用生成式AI的客戶提供了在全球云端即時(shí)訪問(wèn)NVIDIA AI的機(jī)會(huì)。同時(shí)，英偉達(dá)通過(guò)與微軟Azure、Google GCP和Oracle OCl合作，將英偉達(dá)的生態(tài)系統(tǒng)引入到了云服務(wù)提供商，使得英偉達(dá)觸及的范圍得以擴(kuò)展，也與更多企業(yè)建立了雙贏的合作伙伴關(guān)系。
專為大模型推出的新品
雖然當(dāng)晚的GTC活動(dòng)中，沒(méi)有推出采用英偉達(dá)的任何新GPU或GPU架構(gòu)，但該公司卻宣布推出全新的推理平臺(tái)，包含四種配置L4、L40、H100NVL、GRACE-HOPPER，使用了一個(gè)體系架構(gòu)和同一個(gè)軟件棧。
針對(duì)AI視頻工作負(fù)載，英偉達(dá)推出了L4平臺(tái)，針對(duì)視頻解碼和轉(zhuǎn)碼、視頻內(nèi)容審核以及視頻通話功能，如：背景替換、重新打光、眼神交流等方面進(jìn)行了優(yōu)化，一臺(tái)8-GPU L4服務(wù)器將取代一百多臺(tái)用于處理AI視頻的雙插槽CPU服務(wù)器。
針對(duì)Omniverse、圖形渲染以及文本轉(zhuǎn)圖像和文本轉(zhuǎn)視頻等生成式AI，英偉達(dá)宣布推出L40，其性能是英偉達(dá)最受歡迎的云推理GPU T4的10倍。
在高端市場(chǎng)中，英偉達(dá)推出專門針對(duì)大型語(yǔ)言模型的H100加速器變體——H100 NVL。據(jù)黃仁勛介紹，H100 NVL最重要的是其2個(gè)H100 PCIe板已經(jīng)橋接在一起，組合的雙GPU卡提供了188GB的HBM3 內(nèi)存，即每張卡具有94GB內(nèi)存，超過(guò)了迄今為止任何其他英偉達(dá)硬件提供的GPU內(nèi)存。
Grace-Hopper是英偉達(dá)推出的新的超級(jí)芯片，通過(guò)提供900GB/秒的高速一致性芯片到芯片接口，非常適合處理大型數(shù)據(jù)集， 適用于推薦系統(tǒng)和大型語(yǔ)言模型的AI數(shù)據(jù)庫(kù)。如今，利用大容量?jī)?nèi)存，CPU會(huì)存儲(chǔ)和查詢巨型嵌入表，然后將結(jié)果傳輸?shù)? GPU進(jìn)行推理，而借助于Grace-Hopper則可以查詢嵌入表，并將結(jié)果直接傳輸?shù)紿opper，速度比PCIE快7倍。
Omniverse變革世界的方方面面
如今，半導(dǎo)體行業(yè)正在投資5000億美元來(lái)建造84個(gè)新晶圓廠，到2030年時(shí)，汽車制造商還將建造300家工廠來(lái)生產(chǎn)2億輛電動(dòng)汽車，電池制造商也正在建造100多家特大型工廠。通過(guò)使用英偉達(dá)Omniverse平臺(tái)，讓各個(gè)行業(yè)先以虛擬的方式設(shè)計(jì)、構(gòu)建、運(yùn)營(yíng)和優(yōu)化實(shí)體產(chǎn)品和工廠，在真正的實(shí)體工廠建成之前，以數(shù)字方式進(jìn)行整合，從而避免在最后時(shí)刻出現(xiàn)意外、變更訂單和工廠延遲開(kāi)工等情況，為全球工廠節(jié)省數(shù)十億美元。
眾所周知，Omniverse是一個(gè)工業(yè)數(shù)字化平臺(tái)旨在搭建數(shù)字化和物理實(shí)體之間的橋梁，其基于物理性質(zhì)，反映物理定律，采用生成式AI來(lái)加速創(chuàng)建虛擬世界。黃仁勛表示，當(dāng)前已有近30萬(wàn)名創(chuàng)作者和設(shè)計(jì)師下載了Omniverse，今年英偉達(dá)也在每個(gè)領(lǐng)域都對(duì)Omniverse進(jìn)行了重大更新。
同樣，英偉達(dá)也宣布推出NVIDIA Omniverse Cloud，這是一項(xiàng)完全托管的云服務(wù)，據(jù)黃仁勛介紹，Omniverse Cloud將被托管在Azure中，并正在將Omniverse Cloud連接到Microsoft 365生產(chǎn)力套件當(dāng)中，其中包括Teams、OneDrive等，甚至還有Azure loT Digital Twins服務(wù)。
最后，黃仁勛還表示，Omniverse不是一種工具，而是一個(gè)USD網(wǎng)絡(luò)和共享數(shù)據(jù)庫(kù)，可以連接、合成和模擬使用工具創(chuàng)建的3D資產(chǎn)，將一個(gè)平臺(tái)的生態(tài)和所有其他平臺(tái)的生態(tài)連接到一起，這或許才是真正的元宇宙雛形。
寫(xiě)在最后
從1993年創(chuàng)辦英偉達(dá)時(shí)算起，黃仁勛已經(jīng)擔(dān)任CEO整整30年了，他也從30歲步入了60歲。在黃仁勛的帶領(lǐng)下，如今的英偉達(dá)已經(jīng)成長(zhǎng)為全球市值第一高的圖形計(jì)算公司。在今天的GTC大會(huì)上，可以看到英偉達(dá)的業(yè)務(wù)范圍在進(jìn)一步擴(kuò)張，甚至進(jìn)入到了量子計(jì)算和光刻機(jī)領(lǐng)域。展望未來(lái)，黃仁勛表示現(xiàn)在依然精力充沛，還想為英偉達(dá)再工作40年，或許40年后他會(huì)變成機(jī)器人，但他希望在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)享受這一切。
