NVIDIA發布全新DPU處理器，為多個行業應用助力

齊健

日前，NVIDIA GTC 2020秋季大會在線上舉行，在本次大會中，NVIDIA的硬件、軟件以及行業解決方案等多條產品線均推出了重要更新。其中包括全新處理器DPU，基于NVIDIA Ampere架構的NVIDIA RTX A6000和NVIDIA A40，本地或遠程實時協作平臺Omniverse的公測版本，一站式AI基礎設施NVIDIA DGX SuperPODTM的企業版解決方案，云AI視頻流平臺NVIDIA Maxine平臺，以及NVIDIA與全球醫療健康公司葛蘭素史克（GSK）及其AI 團隊在醫療健康領域的創新突破。

全新處理器BlueField DPU系列

“數據中心已成為新型計算單元。在現代化、安全的加速數據中心中，DPU已成為其重要的組成部分。CPU、GPU和DPU的結合，可構成完全可編程的單一AI計算單元，提供前所未有的安全性和算力。”NVIDIA創始人兼首席執行官黃仁勛表示，數據中心已經成為NVIDIA的主要業務之一，其在NVIDIA的總營收占比中也日益增加。

隨著各行業對數據應用重視度的不斷上升，NVIDIA對數據應用產品的研發投入也逐步攀升。NVIDIA推出的最新處理器DPU（Data Processing Unit，數據處理單元），是一款由新型DOCA（Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture）架構支持的處理器產品。其可實現具有突破性的網絡、存儲和安全性能。其中，DOCA架構是一款全新的數據中心IOC（Infrastructure On A Chip - 基礎架構級芯片）架構。

經過優化的BlueField-2 DPU可從CPU上卸載關鍵的網絡、存儲和安全任務，使企業能夠將其IT基礎設施轉變為最先進的數據中心。此類數據中心可實現加速、具有完全可編程性，并具有“零信任”安全功能，防止數據泄露和網絡攻擊。

單個BlueField-2 DPU可以提供相當于消耗125個CPU內核所提供的數據中心服務。由此釋放CPU內核，以運行各種其他企業應用程序。NVIDIA當前的DPU系列中包括兩款PCIe產品：NVIDIA BlueField-2 DPU和NVIDIA BlueField-2X DPU。

同NVIDIA CUDA編程模型助力開發者構建GPU加速應用程序類似，全新NVIDIA DOCA 軟件開發套件可助力開發者在DPU加速數據中心基礎設施服務上構建應用程序。DOCA為開發者提供全面的開放式平臺，助力構建運行于BlueField系列DPU上的軟件定義硬件加速的網絡、存儲、安全及管理應用程序。DOCA已完全集成于NVIDIA NGC中，該軟件目錄可提供便捷的容器化軟件環境，使第三方應用程序提供商能夠利用先進的DPU數據中心加速服務，為客戶開發、認證并分發應用程序。

基于NVIDIA Ampere架構的NVIDIA RTX A6000和NVIDIA A40

與上一代產品相比，NVIDIA Ampere GPU架構能夠提供驚人性能。Blackmagic、Chaos Group和Luxion等軟件合作伙伴的早期測試顯示了用戶通過該全新GPU所獲得的性能提升。

NVIDIA RTX A6000和NVIDIA A40通過突破性的技術提供更強大的性能，包括：第二代RT Core：最高可提供2倍于上一代的吞吐量，以及并行光線追蹤、著色和計算功能。第三代Tensor Core：最高可提供5倍于上一代的吞吐量，并支持全新TF32和BF16數據格式，結合稀疏運算特性提供10倍加速性能。

全新CUDA Core最高可提供2倍于上一代的FP32吞吐量，能夠顯著提高圖形和計算能力。48 GB GPU內存，其中單個GPU可提供的最大內存通過NVLink連接兩個GPU可以擴展到96 GB。

通過添加NVIDIA虛擬工作站等NVIDIA虛擬GPU軟件，為遠程用戶提供針對圖形工作負載和強大虛擬工作站實例的大規模支持，賦力高端設計、AI和計算工作負載的更大規模工作流程。PCIe Gen 4可提供2倍于上一代的帶寬，加速Lenovo ThinkStation P620等PCIe Gen 4服務器和工作站中數據密集型工作負載（如數據科學、混合渲染和視頻流）的GPU數據傳輸。

公測版Omniverse

在GTC的主題演講中，黃仁勛宣布NVIDIA Omniverse平臺已進入公測階段，他表示：“物理和虛擬世界將會日益融合。Omniverse讓位于全球各地或居家辦公的創作者團隊，能夠像編輯文檔一樣在同一個設計上輕松開展協作。這是《星際迷航》全息甲板的初始，它終成現實。”

Omniverse整合了NVIDIA在圖形、仿真和AI領域的突破，是全球首個基于NVIDIA RTX的3D仿真模擬和協作平臺。該平臺融合了物理和虛擬世界，能夠實時模擬出細節逼真的現實世界。遠程團隊可以通過該平臺同時開展項目協作，例如負責3D建筑設計迭代的建筑師、修改3D場景的動畫師以及協作開發自動駕駛汽車的工程師，整個協作就像是在線上共同編輯文檔一樣簡單。

NVIDIA在為期一年的搶先體驗計劃之后發布了公測版Omniverse。搶先體驗項目期間，愛立信、Foster + Partners、工業光魔（ILM）和其他40多家公司以及多達400位個人創作者和開發者對該平臺進行了評估并向NVIDIA工程團隊提供了反饋。

Omniverse基于皮克斯應用廣泛的Universal Scene Description（USD），一種能夠在3D應用中實現通用互換的先進格式。該平臺還使用了多項NVIDIA技術，例如實時照片級逼真渲染、物理效果、材質以及在業內領先3D軟件產品之間的交互式工作流程。Omniverse所能實現的協作和仿真模擬對于機器人、汽車、建筑、工程與建設、制造以及媒體和娛樂行業的客戶而言至關重要。

企業版NVIDIA DGX SuperPODTM解決方案

企業版NVIDIA DGX SuperPODTM解決方案是NVIDIA推出的首個一站式AI基礎設施，能夠讓企業以驚人的速度安裝功能強大的AI超級計算機——通常只需短短幾周時間。已上市的DGX SuperPOD是由包含20個到140個獨立的NVIDIA DGX A100TM系統構建的集群，現已發往韓國、英國、瑞典和印度，預計在年底前安裝完畢。

DGX SuperPOD系統以借助NVIDIA Mellanox HDR InfiniBand網絡互聯的20個模塊來銷售，AI性能最低可達到100 petaflops，最高可達700 petaflops，可運行最復雜的AI工作。

從定制化容量規劃和數據中心設計服務，到應用程序性能測試和開發人員操作培訓，企業版DGX SuperPOD解決方案是實現大規模AI創新的捷徑。每臺DGX SuperPOD均由NVIDIA認證的合作伙伴進行調試、堆疊和配置。這些精心選拔而出的NVIDIA AI專家可確保安裝輕松易行，即便是通過大量電纜連接數十甚至數百個節點的AI基礎設施的安裝流程也十分簡單。

安裝后，NVIDIA和認證專家將與客戶合作，以確保其AI工作負載通過NGC中的最新NVIDIA軟件進行優化，包括云原生GPU優化型容器、模型和適用于特定行業的SDK。

企業版DGX SuperPOD解決方案是基于NVIDIA多年致力于創造全球最先進的AI系統的成果打造而成，旨在推動NVIDIA在汽車、醫療健康、對話式AI、推薦系統、數據科學和計算機圖形等領域的工程。

NVIDIA Selene是一款280節點的DGX SuperPOD，在今年早些時候發布的TOP500和MLPerf測試中均名列前茅，奠定了AI更高的門檻。其DGX SuperPOD架構還實現了效率突破，其20 gigaflops /瓦的效率創造了Green500性能記錄。

AI基礎設施需要極高的存儲速度，以并行處理各類數據，例如文本、表格數據、音頻和視頻。NVIDIA 企業版DGX SuperPOD解決方案采用全閃存存儲并經過優化，能滿足客戶的特定要求以及AI工作負載的獨特需求。DDN是企業版DGX SuperPOD解決方案首個通過NVIDIA認證的存儲合作伙伴。

目前，NVIDIA正在基于NVIDIA DGX SuperPODTM解決方案推動一項名為Cambridge-1的超級計算機建造計劃，這是一款80節點的DGX SuperPOD，具備400 petaflops 的AI性能。2020年年底一經部署便將成為英國最快的超級計算機。該系統將被用于英國學術界、業界和初創企業在AI和醫療健康領域的合作研究。