英伟达发布“空气CPU”，Arm架构专为AI而生，性能超x86十倍，与自家GPU更搭

晓查 2021-04-13 12:15:22 来源：量子位

梦晨 晓查 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

30系显卡买不到？英伟达老黄刚刚又发布一款“空气CPU”。

不过就算你抢不到也没关系，因为这款CPU专门为服务器设计，到2023年才能发布。

刚刚，在英伟达举办的GPU技术大会上（其实会场就是老黄家的厨房），黄仁勋发布了全新ARM架构CPU，也是英伟达首款服务器CPU——Grace。

这款CPU专为处理大量数据的AI任务而生。老黄说，如果服务器用上这款CPU，那么AI性能将超过x86架构CPU的10倍。

去年，老黄就是在这里发布了A100、RTX 30系列GPU。今年，这位皮衣男的头发更长了，也更白了。

除推出首款服务器GPU外，英伟达还要把ARM架构带到笔记本上。

如果用一句话概括这场发布会，那就是老黄想用ARM革x86的命，毕竟英伟达是准备用400亿美元收购ARM的。

PPT级CPU

全新的CPU以女程序员先驱Grace Hopper的名字命名，有趣的是英伟达的GPU是以男性科学家的名字来命名的：图灵、安培……现在英伟达的两条产品线实现了梦幻联动。

RTX 30系显卡是因为买不到而被叫做“空气”，那么Grace CPU被叫做空气的原因是，这款产品实在是“太PPT”了。

正式发布时间在2年后，什么整数浮点运算性能、主频参数统统没有，连制程工艺也语焉不详，如果不出意外，应该是5nm。

英伟达只在发布会上透露，Grace在SPECrate2017_int_base基准测试中超过300分，可以与AMD第二代64核EPYC中的某些CPU相媲美。

再看看这一个月里AMD和Intel发布的服务器GPU那一大串参数，这不就是“空气”吗！

既然什么参数都没有，唯一参数也只和AMD上一代ETPC持平，老黄为何敢拍着胸脯说Grace比其他x86架构强10倍呢？

因为，在数据传输速度这件事上，Grace比AMD和Intel跑得快多了。

这对于AI任务太重要了。英伟达的GPU用于深度学习，而CPU、内存和GPU之间的通信速度往往拖了AI的后腿。

过去，CPU和GPU之间靠PCIe总线进行数据传输，两种不同架构硬件之间的沟通太慢。

而x86架构CPU又不支持英伟达自有的NVLink，所以最好的办法是自己造一个CPU，专门为大量数据的AI任务而生。

Grace和英伟达GPU之间通过NVLink 4进行通信，从GPU到CPU之间的传输速度高达900GB/s，比AMD EPYC 2+NVIDIA A100的搭配快14倍。

△ Grace与AMD CPU传输速率对比（图片来自AnandTech）

另外，Grace也有着最高的内存带宽500GB/s，且支持LPDDR5x ECC内存，能效比其他产品高10倍。

这款CPU我们何时才能见到呢？

现在已经有两个大客户了，其中瑞士国家计算中心正在建造全球最快AI超算算力达20EFLOPS；美国洛斯阿拉莫斯国家实验室也将为其研究人员配备搭载Grace的新AI超算。

至于Grace的一个可能用途，是用来训练下一代超过1万亿参数的NLP模型，GPT-4就靠它了。

ARM笔记本也能有独显

取代x86的野心不仅在服务器端，英伟达还要把ARM带到PC平台上。

但英伟达不是自己制造笔记本CPU，而是与联发科合作。

未来英伟达RTX笔记本显卡将支持ARM架构CPU，将光追和AI技术带到ARM平台上。目前双方已经开发了支持Chromium、Linux两种开源系统的SDK参考平台。

联发科CEO表示，GPU加速将对整个Arm生态系统产生巨大的推动作用。

希望Windows能在ARM软件生态上给力，用上ARM架构的独显游戏本也许不是梦了。

自动驾驶芯片

老黄在发布会上表示，将于2022年投产Orin自动驾驶芯片。

虽然我们到明年才可能看到搭载Orin的汽车，但是这不妨碍英伟达发布下一代自动驾驶芯片Atlan。

Atlan算力达到1000TOPS，是上一代Orin芯片的4倍，为2025年诞生的汽车设计。

英伟达宣布与沃尔沃深化合作，明年沃尔沃将从新款XC90开始搭载Orin系统，并在2025年款车型中搭载最新的Atlan系统。

更多AI落地

Nvidia发布了用于训练大规模Transformer模型的“威震天”——Megatron Triton推理服务器。

Transformer模型的参数规模正以指数级增长，每两个半月翻一倍。Nvidia预计明年将会出现万亿级参数的模型。

以GPT-3为例，使用双路CPU的服务器进行一次128个单词的查询就要超过一分钟。

Megatron Triton通过多GPU、多节点推理，可以在1秒内同时进行16次这样的查询。

会上还发布了药物研发领域的Clara Discovery产品，包括医学影像、基因组分析、量子化学、寻找新化合物等方面。

CuQuantum，用GPU加速量子电路模拟，适用于张量网络求解和状态向量求解。在测试中，将双CPU需要10天完成的任务缩短到2小时。

除此之外，还有多模态实时对话AI平台Jarvis的1.0公测版，能够实现语音识别、语言理解、翻译，以及在合成语音中表现出情绪。

以及开源推荐系统框架Merlin。在测试中实现10-50倍的ETL加速。

Jarvis和Merlin都已可以在Nvidia NGC中下载。

还要打造虚拟世界

Nvidia还宣布夏季推出元宇宙产品Omniverse企业授权许可，用于让团队在虚拟世界中异地实时协作。

元宇宙(Metaverse)，1992年由尼尔·斯蒂芬森于在科幻小说《雪崩》中提出，是一个与现实世界相互影响的虚拟世界，就像《头号玩家》中展示的那样。

NVIDIA Omniverse是一个云原生平台，除了视觉模拟外、还进行高精度的材料和物理学模拟并与NVIDIA AI完全集成。

除了娱乐外，Omniverse可用于机器人训练，通过创造工厂的数字重建，在虚拟环境中训练好的机器人AI可以直接部署到真实环境中。

老黄还展示了与宝马公司合作的项目，通过模拟了31家宝马工厂的生产流程，并在数字环境中进行优化，将生产效率提升了30%。

显卡呢？

说了这么多乱七八糟的，老本行显卡呢？

Nvidia公布了8款为下一代笔记本电脑、台式机和服务器推出八款全新安培架构显卡RTX A系列。

A系列为用于图形设计的专业卡，搭载下一代RTX技术。

其中RTX A5000桌面卡提供24G显存。而A2000-A5000的移动版将搭载第三代MAX-Q技术，在不影响笔记本轻薄属性下提供更高性能。

参考链接：

[1]https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-announces-cpu-for-giant-ai-and-high-performance-computing-workloads
[2]https://www.anandtech.com/show/16610/nvidia-unveils-grace-a-highperformance-arm-server-cpu-for-use-in-ai-systems
[3]https://www.engadget.com/nvidia-mediatek-arm-pcs-gpus-170021586.html