3月20日至23日，英(ying)偉達(da)GTC 2023如(ru)期舉(ju)行。據了解，本屆(jie)GTC大會將(jiang)舉(ju)辦超過650場由技(ji)術、商業、學術等領域(yu)相關的會議，英(ying)偉達(da)創(chuang)始人兼CEO黃仁(ren)勛還(huan)在會前(qian)表示：這將(jiang)是英(ying)偉達(da)迄今為(wei)止(zhi)最重要的一次GTC。
昨晚11點，本次GTC大會迎來了最重要的環節，黃仁勛帶來了他在本次大會上的精彩演講，分享了他對于人工智能未來(lai)的(de)愿景(jing)，以及英偉達如(ru)何通過(guo)突破(po)性技術和解決方案(an)來(lai)加速計算光刻、生(sheng)成式AI、云計算、工業生(sheng)產(chan)等領域的(de)下一波(bo)浪(lang)潮。
計算光刻速度提升40+倍
如今，芯片幾乎成為各行各業(ye)得以(yi)(yi)發(fa)展(zhan)的(de)(de)基礎，芯片(pian)制造更(geng)是要求極高的(de)(de)精(jing)確(que)度。舉例來說，這種(zhong)精(jing)確(que)度的(de)(de)量級幾乎相(xiang)當于(yu)人類DNA鏈(lian)的(de)(de)尺寸，比(bi)細菌(jun)還(huan)要小1000倍以(yi)(yi)上(shang)。
而作(zuo)為芯片制造過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)起始(shi)步驟，光(guang)刻就是在晶圓(yuan)上創建圖(tu)案(an)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。在進行光(guang)刻時，光(guang)線(xian)由(you)ASML的(de)(de)EUV極紫外光(guang)刻系統(tong)產生，激光(guang)脈沖每秒(miao)向一滴錫發(fa)射5萬次，使(shi)其(qi)汽化，產生一種(zhong)能發(fa)射13.5納米EUV光(guang)的(de)(de)等離子體，隨后再經過(guo)(guo)多層(ceng)鏡面來(lai)引導(dao)光(guang)線(xian)至(zhi)光(guang)掩膜，光(guang)掩膜板中的(de)(de)多層(ceng)反射器(qi)利(li)用(yong)13.5納米光(guang)的(de)(de)干(gan)涉圖(tu)案(an)實現更精細的(de)(de)特(te)征。
而在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)機軟硬件(jian)(jian)不(bu)變的(de)情況(kuang)下，采用(yong)數(shu)(shu)(shu)學(xue)(xue)模(mo)(mo)型和軟件(jian)(jian)算法(fa)(fa)對(dui)照(zhao)明(ming)模(mo)(mo)式、掩(yan)模(mo)(mo)圖形與工藝參數(shu)(shu)(shu)等(deng)進行模(mo)(mo)擬和優化，可以(yi)有(you)效提高(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)分辨率、增大(da)工藝窗口，這類技(ji)術(shu)被稱為“計(ji)算光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)”。更重要的(de)是，隨著(zhu)算法(fa)(fa)的(de)不(bu)斷進步，當前計(ji)算光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)已經做到2nm的(de)水平(ping)。黃(huang)仁(ren)勛表示，計(ji)算光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)模(mo)(mo)擬了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)通過光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)器件(jian)(jian)并與光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)相互(hu)作(zuo)用(yong)時(shi)的(de)行為，有(you)著(zhu)芯片設計(ji)和制(zhi)造領域中最大(da)的(de)計(ji)算工作(zuo)負載，很多(duo)大(da)型數(shu)(shu)(shu)據中心更是全年(nian)無休(xiu)的(de)運行來創建(jian)用(yong)于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)系統的(de)掩(yan)膜板，每年(nian)消耗數(shu)(shu)(shu)百億CPU小時(shi)。
為此(ci)(ci)，英(ying)(ying)偉(wei)達歷時(shi)近(jin)四年，并與臺積(ji)電、ASML等(deng)企業(ye)密切合(he)作，正(zheng)式(shi)推出了(le)(le)(le)一個(ge)計算光(guang)(guang)刻庫(ku)——cuLitho，將計算光(guang)(guang)刻加速了(le)(le)(le)40倍以(yi)(yi)上(shang)。當前，英(ying)(ying)偉(wei)達的H100顯卡(ka)上(shang)需(xu)要89塊(kuai)掩膜板，在(zai)CPU上(shang)運行(xing)時(shi)，用計算光(guang)(guang)刻處理單個(ge)掩膜板需(xu)要兩周的時(shi)間，而如果在(zai)GPU上(shang)運行(xing)cuLitho，只需(xu)8小時(shi)即可(ke)處理完一個(ge)掩膜板。不(bu)僅(jin)如此(ci)(ci)，通過在(zai)500個(ge)DGX H100系統(tong)上(shang)使用cuLitho加速，臺積(ji)電還用4000個(ge)Hopper GPU代替了(le)(le)(le)用于計算光(guang)(guang)刻的4萬(wan)臺CPU服(fu)務器，在(zai)縮(suo)短時(shi)間的同時(shi)還可(ke)以(yi)(yi)提高產量(liang)，甚(shen)至功耗也從35MW降低至5MW，大(da)大(da)減少(shao)了(le)(le)(le)制造過程中的碳足跡。
助力生成式AI重塑更多行業
在(zai)(zai)整個演講的(de)過程(cheng)(cheng)中，ChatGPT一詞不知(zhi)一共被老黃提到(dao)了幾次，足以(yi)看出(chu)英偉達(da)對此(ci)的(de)重(zhong)(zhong)視程(cheng)(cheng)度。可(ke)以(yi)這(zhe)么說，以(yi)ChatGPT為代表的(de)生成式AI是(shi)一種新型計算機，一種可(ke)以(yi)用(yong)人類(lei)語言進行編程(cheng)(cheng)的(de)計算機，這(zhe)種改變(bian)將使每個人都可(ke)以(yi)命(ming)令計算機來(lai)解決問題。而在(zai)(zai)此(ci)之前，這(zhe)是(shi)只有(you)程(cheng)(cheng)序員才能(neng)接(jie)觸的(de)領域，現在(zai)(zai)每個人都可(ke)以(yi)是(shi)程(cheng)(cheng)序員，生成式AI也(ye)因此(ci)將會重(zhong)(zhong)塑幾乎所有(you)行業(ye)。
如果拆解背(bei)后的(de)(de)原理來看(kan)，ChatGPT依然使(shi)用(yong)了(le)(le)Transformer架(jia)構，而Transformer能以大規模并(bing)行(xing)的(de)(de)方式，從數據的(de)(de)關系和(he)依賴性(xing)中學習上下文和(he)含(han)義，并(bing)因此涌現(xian)出(chu)了(le)(le)一些令人意想(xiang)不到的(de)(de)能力。而這種大規模的(de)(de)并(bing)行(xing)計算(suan)，對計算(suan)能力提出(chu)了(le)(le)超高的(de)(de)要求。
英(ying)偉達(da)提(ti)供的DGX配(pei)(pei)有8個H100 GPU模(mo)組，相(xiang)(xiang)互協(xie)同工(gong)作后相(xiang)(xiang)當(dang)于一個巨型GPU，而(er)每(mei)個H100都配(pei)(pei)有Transformer引擎(qing)，旨(zhi)在快速處理類(lei)似ChatGPT這樣的大模(mo)型。有意思的是，黃仁勛還(huan)表(biao)示，全球首款(kuan)DGX就(jiu)是由他親手交(jiao)給的OpenAI，甚至還(huan)在上面簽了自(zi)己的名(ming)字(zi)。
此外，相比于現在更加偏向通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)生成式(shi)AI，未來，一(yi)些(xie)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)公司還需要使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)其專(zhuan)(zhuan)(zhuan)有數據來構建(jian)(jian)和(he)定(ding)制模(mo)型(xing)(xing)(xing)。今天(tian)，英偉達宣布(bu)推出(chu)一(yi)系列云服務，使(shi)企業(ye)能夠構建(jian)(jian)、改進(jin)和(he)運行自(zi)(zi)定(ding)義大(da)型(xing)(xing)(xing)語言模(mo)型(xing)(xing)(xing)和(he)生成式(shi)AI模(mo)型(xing)(xing)(xing)，使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)自(zi)(zi)己的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)有數據進(jin)行訓練，并為各自(zi)(zi)領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)特定(ding)任務進(jin)行調整。黃(huang)仁勛表示：“NVIDIA AI Foundations讓企業(ye)可(ke)以使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)自(zi)(zi)己的(de)(de)(de)(de)數據定(ding)制基礎模(mo)型(xing)(xing)(xing)，以生成人類最(zui)寶貴的(de)(de)(de)(de)資源——智慧和(he)創造力。”其中，Nemo可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于構建(jian)(jian)定(ding)制的(de)(de)(de)(de)文(wen)本(ben)轉文(wen)本(ben)模(mo)型(xing)(xing)(xing)，Picasso是一(yi)項視(shi)覺語言模(mo)型(xing)(xing)(xing)制作服務，面向希望(wang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)授權內容或專(zhuan)(zhuan)(zhuan)有內容的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)，BioNemo則可(ke)以用(yong)(yong)(yong)(yong)來設計新(xin)分(fen)子(zi)，甚至構建(jian)(jian)ProGPT這樣的(de)(de)(de)(de)蛋白質(zhi)大(da)模(mo)型(xing)(xing)(xing)。
如今，隨(sui)著各類生(sheng)成式(shi)(shi)AI和(he)大型(xing)(xing)語言模型(xing)(xing)的(de)不斷出現(xian)，初創(chuang)公司都在(zai)競相(xiang)構(gou)建(jian)具有顛覆性的(de)產品和(he)商業模式(shi)(shi)，而現(xian)在(zai)的(de)老牌公司則在(zai)尋求應(ying)對之法，避免落得(de)個(ge)被顛覆的(de)下(xia)場。為此(ci)，黃(huang)仁勛表示，英(ying)偉達(da)(da)宣布推出NVIDIA DGX Cloud，使(shi)(shi)(shi)得(de)客戶能夠更(geng)(geng)簡單快捷地訪問(wen)NVIDIA AI，為迫(po)切需要(yao)使(shi)(shi)(shi)用生(sheng)成式(shi)(shi)AI的(de)客戶提(ti)供了(le)在(zai)全球云(yun)端即時訪問(wen)NVIDIA AI的(de)機會(hui)。同時，英(ying)偉達(da)(da)通過(guo)與微軟Azure、Google GCP和(he)Oracle OCl合作，將英(ying)偉達(da)(da)的(de)生(sheng)態系統引入到了(le)云(yun)服務提(ti)供商，使(shi)(shi)(shi)得(de)英(ying)偉達(da)(da)觸(chu)及的(de)范圍得(de)以擴展，也與更(geng)(geng)多企業建(jian)立了(le)雙贏的(de)合作伙(huo)伴關系。
專為大模型推出的新品
雖然當(dang)晚(wan)的GTC活動中(zhong)，沒(mei)有推(tui)出(chu)(chu)采用英偉達的任何新GPU或GPU架(jia)構，但該公司卻宣布推(tui)出(chu)(chu)全新的推(tui)理平臺(tai)，包(bao)含四(si)種配置(zhi)L4、L40、H100NVL、GRACE-HOPPER，使用了一個(ge)體(ti)系架(jia)構和同一個(ge)軟件棧(zhan)。
針(zhen)對(dui)AI視(shi)(shi)頻(pin)(pin)工作負(fu)載，英(ying)偉達推出了L4平臺(tai)(tai)，針(zhen)對(dui)視(shi)(shi)頻(pin)(pin)解(jie)碼(ma)和轉碼(ma)、視(shi)(shi)頻(pin)(pin)內容審核(he)以及視(shi)(shi)頻(pin)(pin)通(tong)話功(gong)能，如：背景替換(huan)、重(zhong)新打光(guang)、眼神交流(liu)等方面進行了優化，一臺(tai)(tai)8-GPU L4服務器(qi)將取代一百多臺(tai)(tai)用于(yu)處理AI視(shi)(shi)頻(pin)(pin)的雙插槽(cao)CPU服務器(qi)。
針對Omniverse、圖(tu)形(xing)渲染以及文(wen)本(ben)轉圖(tu)像和(he)文(wen)本(ben)轉視頻等(deng)生成式AI，英偉達宣布推出L40，其性(xing)能是英偉達最(zui)受歡迎的云推理GPU T4的10倍。
在高端市場中，英偉達推出專門針對大(da)型語言模型的(de)H100加速器變體——H100 NVL。據黃仁勛介紹，H100 NVL最重要(yao)的(de)是其(qi)2個H100 PCIe板已經橋(qiao)接在一起(qi)，組合的(de)雙GPU卡(ka)提供了(le)188GB的(de)HBM3 內(nei)存(cun)，即每(mei)張卡(ka)具有94GB內(nei)存(cun)，超過了(le)迄(qi)今為止任何其(qi)他英偉達硬件提供的(de)GPU內(nei)存(cun)。
Grace-Hopper是英偉達推(tui)出的新的超級芯(xin)片，通過提供900GB/秒的高速一(yi)致性芯(xin)片到(dao)芯(xin)片接口，非常適合處理大型數據集， 適用于推(tui)薦系統(tong)和(he)大型語言模型的AI數據庫。如(ru)今，利用大容(rong)量(liang)內存(cun)，CPU會存(cun)儲和(he)查詢巨型嵌(qian)入(ru)表，然后將(jiang)(jiang)結果傳輸到(dao) GPU進行推(tui)理，而借助(zhu)于Grace-Hopper則可(ke)以(yi)查詢嵌(qian)入(ru)表，并(bing)將(jiang)(jiang)結果直接傳輸到(dao)Hopper，速度比PCIE快7倍(bei)。
Omniverse變革世界的方方面面
如今，半導體行業正在(zai)投(tou)資5000億美元來(lai)建造84個新晶圓廠(chang)(chang)(chang)，到2030年時，汽車制(zhi)造商還將建造300家工(gong)廠(chang)(chang)(chang)來(lai)生產2億輛電動汽車，電池制(zhi)造商也正在(zai)建造100多家特大型工(gong)廠(chang)(chang)(chang)。通(tong)過使(shi)用英偉達(da)Omniverse平(ping)臺，讓(rang)各個行業先(xian)以虛擬的方式設計、構建、運營和優化實體產品和工(gong)廠(chang)(chang)(chang)，在(zai)真(zhen)正的實體工(gong)廠(chang)(chang)(chang)建成之(zhi)前，以數字(zi)方式進行整(zheng)合，從而(er)避免在(zai)最后時刻出現(xian)意外、變更(geng)訂單和工(gong)廠(chang)(chang)(chang)延(yan)遲(chi)開工(gong)等情況，為(wei)全球工(gong)廠(chang)(chang)(chang)節省數十億美元。
眾所周知，Omniverse是(shi)一個工業數字化平臺旨(zhi)在(zai)搭建(jian)數字化和物(wu)理實(shi)體(ti)之間的橋梁，其基于物(wu)理性質，反映物(wu)理定(ding)律，采用生成式AI來(lai)加速創建(jian)虛擬世界。黃仁勛表示(shi)，當前已有(you)近30萬名(ming)創作者和設計(ji)師下載了(le)(le)Omniverse，今年英偉達(da)也在(zai)每個領域都對Omniverse進行(xing)了(le)(le)重大更新。
同樣(yang)，英偉達也宣布推(tui)出NVIDIA Omniverse Cloud，這(zhe)是一項完全托(tuo)(tuo)管的云服務，據黃仁勛介紹，Omniverse Cloud將被托(tuo)(tuo)管在(zai)Azure中(zhong)，并正(zheng)在(zai)將Omniverse Cloud連接到Microsoft 365生產力(li)套件當(dang)中(zhong)，其中(zhong)包括Teams、OneDrive等，甚至還有(you)Azure loT Digital Twins服務。
最后，黃仁勛還表示，Omniverse不是一種工具，而是一個USD網絡和共享數據庫，可以連接、合成和模擬使用工具創建的3D資產，將一個平臺的生態和所有其他平臺的生態連接到一起，這或許才是真正的元宇宙雛形。
寫在最后
從1993年(nian)(nian)創辦英偉(wei)達時算起(qi)，黃仁勛(xun)已(yi)(yi)經擔(dan)任CEO整(zheng)整(zheng)30年(nian)(nian)了，他(ta)也從30歲(sui)步入(ru)了60歲(sui)。在黃仁勛(xun)的(de)帶(dai)領(ling)下，如今的(de)英偉(wei)達已(yi)(yi)經成長(chang)為全球市值第一(yi)高的(de)圖形計算公司。在今天的(de)GTC大會上(shang)，可以(yi)看到英偉(wei)達的(de)業務范圍在進一(yi)步擴張，甚至(zhi)進入(ru)到了量子計算和光刻(ke)機領(ling)域。展(zhan)望(wang)未來，黃仁勛(xun)表示現(xian)在依然精力充沛，還想(xiang)為英偉(wei)達再工作40年(nian)(nian)，或許40年(nian)(nian)后(hou)他(ta)會變成機器人，但他(ta)希望(wang)在足(zu)夠長(chang)的(de)時間內(nei)享受這一(yi)切。
