NVIDIA GTC2021发布五款面向未来的硬件产品

  【天极网DIY硬件频道】英伟达一年一度的GTC大会在4月13日凌晨如期而至，2021年的GTC大会依然选择线上举行。NVIDIA在2020年GTC大会上带来首款安培架构deA100 GPU，同时带来包括服务器、集群、超算等众多产品。在GTC 2021上，NVIDIA创始人黄仁勋依然穿着拉风的皮衣，在自家厨房举办发布会。 

  NVIDIA本次GTC大会带来五款重磅硬件产品，其中三款基于ARM IP打造的处理器，包括全球首款专为TB级加速计算设计的CPU NVIDIA Grace、全新BlueField-3 DPU以及业界首款1000TOPS算力的自动驾驶汽车SoC。英伟达CEO黄仁勋表示：数据中心路线图包括CPU、GPU和DPU三类芯片，Grace和BlueField是必不可少的组成部分。每个芯片架构历经两年的打磨周期(周期内可能出现转变)，一年专注于x86平台，另一年专注于ARM平台。

  另外两款硬件分别是便捷式AI数据中心NVIDIA DGX Station、DGX SuperPod，5G+AI新型边缘计算平台的Aerial A100。此外，NVIDIA还公布与亚马逊AWS、Ampere Computing、联发科和Marvell等基于Arm的CPU平台的合作伙伴关系。

  软件方面，英伟达揭晓了超大规模语言模型训练与推理问答引擎Megatron、实时对话式AI平台Jarvis、AI网络安全框架Morpheus、Omniverse企业版、由GPU加速的量子电路模拟框架CuQuantum等一系列产品。

  NVIDIA首颗数据中心CPU

  黄仁勋公布的第一个重磅新品，是专为大规模人工智能和高性能计算应用而设计的CPU——NVIDIA Grace，主要应用于计算领域的细分市场，预计2023年开始出货。之所以选择开发这款CPU，主要原因在于超大规模的模型很难完全放进GPU内存，如果存储系统内存访问会大幅降低速度，所以NVIDIA才打造这颗CPU。

  NVIDIA Grace“计算机软件工程第一夫人”的先驱计算机科学家Grace Hopper命名，其将拥有三大特点，分别是内置下一代ARM Neoverse内核，每个CPU能在SPECrate2017_int_base基准测试中单位时间运行超过300个实例。第四代NVIDIA NVLink让CPU到GPU的带宽超过900GB/s，是目前服务器产品的14倍，CPU到CPU的速度超过600GB/s。LPDDR5x新内存技术的带宽是LPDDR4的两倍，能源效率提高10倍，能提供更多计算能力。 

   2022年，瑞士国家计算中心(CSCS)算力达20Exaflops的超算系统、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)新AI超算。将可能搭载NVIDIA Grace，性能比目前最先进的NVIDIA DGX系统(在x86 CPU上运行)高出10倍。

  220亿晶体管的Bluefield-3 DPU

  老黄认为负责数据中心传输和处理数据的数据处理单元(DPU)，正与CPU、GPU共同组成“未来计算的三大支柱”。NVIDIA全新BlueField-3 DPU包含220亿个晶体管，采用16个Arm A78 CPU核心、18M IOPs弹性块存储，完全向下兼容BlueField-2。Bluefield-3也是首款支持第五代PCIe总线，并提供数据中心时间同步加速的DPU。 

  BlueField-2相当于30个CPU核的工作负载，BlueField-3实现10倍的加速计算性能提升，能够替代300个CPU核，以400Gbps的速率，对网络流量进行保护、下载和加速，加密速度是BlueField-2的4倍。 

 

  另外，通过NVIDIA DOCA(集数据中心于芯片的架构)软件开发包，可为开发者提供完整、开放的软件平台，开发在BlueField DPU上开发软件定义和硬件加速的网络、存储、安全和管理等应用。

  新一代BlueField-3 DPU预计在2022年第一季度发布样品，第四代BlueField DPU将包含640个晶体管，算力达1000TOPS，网络速率达800Gbps。用于加密的NVIDIA DOCA已经开放下载。

  1000TOPS的自动驾驶处理器

  NVIDIA DRIVE Atlan是新一代AI自动驾驶汽车处理器，算力将达到1000TOPS，是上代Orin处理器的4倍，超过绝大多数现有无人驾驶出租车的计算能力。Atlan是DRIVE平台首次集成DPU，通过ARM为自动驾驶汽车带来数据中心级的网络，预计应用于2025年的汽车。下一代GPU的体系结构、全新的ARM CPU内核、新深度学习和计算机视觉加速功能，内置先进网络、存储和安全服务的BlueField DPU，网络速度可达400Gbps。

  黄仁勋夸赞说：“Atlan集NVIDIA在AI、汽车、机器人、安全和BlueField安全数据中心领域的所有技术之大成，堪称一项技术奇迹。”

  DGX Station/SuperPod便携式AI数据中心

  黄仁勋宣布升级NVIDIA专为工作组打造的“便携式AI数据中心”NVIDIA DGX Station以及NVIDIA专为密集型AI研发打造的AI数据中心产品NVIDIA DGX SuperPod。全新DGX Station 320G借助320GB超快速HBM2e连接至4个NVIDIA A100 GPU，内存带宽达到每秒8TB。整个数据中心的耗电量只有1500W，仅需常规的壁装电源插座即可使用。DGX Station级别性能的CPU集群成本约为100万美元，但DGX Station仅需14.9万美元。 

  DGX SuperPOD使用全新80GB NVIDIA A100，HBM2e内存提升至90TB，实现2.2EB/s的总带宽。要实现如此的带宽，需要11000台CPU服务器、大约相当于有250个机柜的数据中心，比SuperPOD多15倍。目前已经升级至采用NVIDIA BlueField-2。NVIDIA还为该产品提供配套的NVIDIA Base Command DGX管理和编排工具。

  5G+AI的新型边缘计算平台Aerial A100 

  本次GTC的第五款硬件产品是应用于5G和AI边缘计算的Aerial平台，这套专为边缘设计、将5G和AI相结合的新型计算平台将采用NVIDIA Aerial软件开发套件与NVIDIA BlueField-2 A100，将GPU和CPU组合成“有史以来最先进的PCIE卡。”富士通、谷歌云、Mavenir、Radisys和Wind River等合作伙伴都在开发适用于NVIDIA AI-on-5G平台的解决方案。

 

  编辑点评：NVIDIA本次GTC大会上公布的五款产品，虽然在短期内不会上市，但覆盖到包括自动驾驶、超算、边缘计算等众多领域。未来的几年，NVIDIA依然是AI人工智能、自动驾驶等领域的核心玩家。