预测 GPU 将推动 AI 性能实现逐年翻倍。
2020 年 12 月 15 日，今日英伟达 GTC 中国线上大会上，英伟达首席科学家 Bill Dally 发表了主题演讲。Bill Dally 本人拥有 120 多项专利，在 2009 年加入英伟达之前，曾任斯坦福大学计算机科学系主任。此前，Dally 曾负责 NVIDIA 在 AI、光线追踪和高速互连领域的相关研究。
重新定义「新生产力」技术
在主旨演讲中，Bill Dally 介绍了英伟达一系列先进的工具与技术。比如，英伟达研究人员专门开发了一种名为 MAGNet 的工具，其生成的 AI 推理加速器在模拟测试中，能够达到每瓦 100 tera ops 的推理能力，比目前的商用芯片高出一个数量级。
MAGNet 采用了一系列新技术来协调并控制通过设备的信息流，最大限度地减少数据传输，而数据传输正是当今芯片中最耗能的环节。这一研究原型以模组化实现，因此能够灵活扩展。
研究团队还开展了一项研究，旨在以更快速的光链路取代现有系统内的电气链路。「密集波分复用」的技术, 有望在仅一毫米大小的芯片上实现 Tb/s 级数据的传输，是如今互连密度的十倍以上。
除了更大的吞吐量，光链路也有助于打造更为密集型的系统。Dally 举例展示了一个未来将搭载 160 多个 GPU 的 NVIDIA DGX 系统模型。
软件方面，NVIDIA 的研究人员开发了全新编程系统原型 Legate。开发者借助 Legate，即可在任何规模的系统上，运行针对单一 GPU 编写的程序，甚至适用于诸如 Selene 等搭载数千个 GPU 的巨型超级计算机。
Legate 将一种新的编程速记融入了加速软件库和高级运行时环境 Legion，目前它正在美国国家实验室接受测试。
此外，Dally 还牵头开展了一项合作，构建了 NVLink 和 NVSwitch 最初的原型。NVLink 和 NVSwitch 如今用于全球最大型的超级计算机中，实现了其内部 GPU 的互连。
携众厂商开启「黄氏定律」
1965 年，英特尔创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）指出芯片中晶体管和电阻器数量每年将翻番增长，半导体性能与容量呈现指数级增长。
英伟达首席科学家 Bill Dally 则重申了「黄氏定律」(Huang’s Law) 的重要性，AI 第三次浪潮离不开英伟达 GPU 的助力。「黄氏定律」以英伟达首席执行官黄仁勋（Jensen Huang）名字命名的定律，预测 GPU 将推动 AI 性能实现逐年翻倍。
Bill Dally 说：「如果我们真想提高计算机性能，黄氏定律就是一项重要指标，且在可预见的未来都将一直适用。」
「黄氏定律」正以意想不到的能量颠覆 AI、科研与计算等领域。
本次 GTC 中国线上大会，英伟达不但宣布为国内众多云厂商如阿里云、百度智能云、滴滴云、腾讯云等提供首款基于 NVIDIA Ampere 架构的 NVIDIA A100 Tensor Core GPU，还为互联网厂商阿里巴巴、京东、快手、虎牙等提供加速计算、图形技术，以解决「直播+」、物流配送等个性化场景体验。
比如，阿里巴巴旗下淘宝使用 NVIDIA GPU 计算平台，为直播和基于 AI 的推荐系统提供加速，从而为观众带来个性化体验；快手针对低分辨率短视频，利用 GPU 做超分辨率处理，提高视频分辨率到 720p 或 1080p。
京东物流在常熟投入运营的智能快递车共有 5 种车型，每辆车搭载了 2 个 NVIDIA Jetson AGX Xavier 平台 ，可满足不同场景的配送需求。其中最大的一款车箱载货空间达 2 立方米，单次出发可以配送 500 单以上。
据了解，通过通过搭载 Jetson AGX Xavier，并配备高分辨率摄像头以及激光雷达，JDL 京东物流智能快递车可实时识别行人、车辆和交通信号灯等物体，并根据所处环境规划驾驶路线，确保交通安全。
智能快递车由于体型较小，通常被看作机器人，而非「汽车」。但实际上，智能快递车传感、定位和路径规划所需的处理量，与大型无人驾驶车辆无异。
NVIDIA Jetson AGX Xavier 能够提供高达 32 万亿次运算/秒 (TOPS) 的 AI 性能，代表着具备端到端自主功能的新一代智能机器的下一轮演进。该模块尺寸为 100 x 87 mm，仅为大型工作站的十分之一，然而却提供了与大型工作站相当的优越性能。如此小巧的尺寸使其十分适合配送和物流机器人、工厂系统和大型工业 UAV 等自主机器。智能配送不仅能够帮助企业降低人力成本，还可以释放更多物流劳动力，大幅提升配送效率。
凭借强大的软件生态，英伟达在 AI、计算、图形领域构建起强大的护城河。同时，与英伟达产品、合作伙伴一同亮相的还包括英伟达孵化的 AI 初创公司，它们覆盖医疗、制造、零售、消费互联网、汽车等不同行业，已经成为英伟达生态不可缺少的重要组成部分。
上一个时代，摩尔定律是芯片半导体行业的金科玉律，AI 时代开启，以 GPU 为基础的「黄氏定律」必定能掀起一轮新的革命。
图片来源：英伟达
