動(dòng)向 | 英偉達推出ARM架構CPU，性能10倍領(lǐng)先

• NVIDIA Grace：專(zhuān)為大規模人工智能和高性能計算應用而設計
• BlueField-3 DPU：首款支持第五代PCIe總線(xiàn)并提供數據中心時(shí)間同步加速的DPU
• NVIDIA DRIVE Atlan：新一代AI自動(dòng)駕駛汽車(chē)處理器，算力將達到1000TOPS

目前，絕大多數的數據中心仍將繼續使用現有的CPU，而Grace主要將用于計算領(lǐng)域的細分市場(chǎng)。黃仁勛介紹道，“結合 GPU 和 DPU，Grace 為我們提供了第三種基礎計算能力，并具備重新定義數據中心架構，推進(jìn) AI 前進(jìn)的能力?！?/span>

Grace 的名字來(lái)自于計算機科學(xué)家、世界最早一批的程序員，也是最早的女性程序員之一的格蕾絲 · 赫柏（Grace Hopper）。她創(chuàng )造了現代第一個(gè)編譯器 A-0 系統，以及第一個(gè)高級商用計算機程序語(yǔ)言「COBOL」。計算機術(shù)語(yǔ)「Debug」（調試）便是她在受到從電腦中驅除蛾子的啟發(fā)而開(kāi)始使用的，于是她也被冠以「Debug 之母」的稱(chēng)號。

Grace CPU是NVIDIA首次使用下一代 Arm Neoverse 內核的設計，采用了更為先進(jìn)的 5nm 制程，在內部通信能力上，它使用了英偉達第四代 NVIDIA NVLink，在 CPU 和 GPU 之間提供高達 900 GB/s 的雙向帶寬，相比之前的產(chǎn)品提升了八倍。整個(gè)SoC是由多個(gè)芯片組合構成，它主要有三個(gè)部分，分別是CPU、GPU和內存/IO子系統。

Grace是一款高度專(zhuān)業(yè)化的處理器，主要解決工作負載問(wèn)題，例如訓練擁有超過(guò)1萬(wàn)億個(gè)參數的下一代NLP模型。當與英偉達GPU緊密結合時(shí)，基于Grace CPU的系統將比當今最先進(jìn)的基于英偉達DGX的系統（運行在x86 CPU上）的性能還要快10倍。

此外，Grace 還是第一個(gè)通過(guò)錯誤校正代碼（ECC）等機制利用 LPDDR5x 內存系統提供服務(wù)器級可靠性的 CPU，同時(shí)提供 2 倍的內存帶寬和高達 10 倍的能源效率。

對Grace的性能，黃仁勛如此總結道：“Grace能充分彰顯出Arm的強大?！?nbsp;

雖然是首次出現在大眾視野中，但目前Grace已經(jīng)找到了至少兩個(gè)客戶(hù)——瑞士國家超級計算中心（CSCS）將采用Grace，構建一臺名為Alps的超級計算機，其算力可達20Exaflops；美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室（Los Alamos National Laboratory）即將推出的超級計算機也將采用Grace。

GTC2021上，除了推出首款CPU“炸圈”外，英偉達的DPU同樣值得關(guān)注?！拔覀兠磕甓紩?huì )發(fā)布激動(dòng)人心的新品。三類(lèi)芯片，逐年飛躍，一個(gè)架構?！秉S仁勛說(shuō)，數據中心路線(xiàn)圖包括CPU、GPU和DPU這三類(lèi)芯片，而Grace和BlueField是其中必不可少的關(guān)鍵組成部分。

英偉達全新推出的BlueField-3 DPU包含220億個(gè)晶體管，采用16個(gè)Arm A78 CPU核心、18M IOPs彈性塊存儲，加密速度是上一代的4倍，并完全向下兼容BlueField-2。

據悉，BlueField-2能夠卸載相當于30個(gè)CPU核的工作負載，而B(niǎo)lueField-3實(shí)現了10倍的加速計算性能提升，能夠替代300個(gè)CPU核，以400Gbps的速率對網(wǎng)絡(luò )流量進(jìn)行保護、卸載和加速。該處理器也是首款支持第五代PCIe總線(xiàn)并提供數據中心時(shí)間同步加速的DPU。

此外，黃仁勛還發(fā)布了英偉達新一代AI自動(dòng)駕駛汽車(chē)處理器——NVIDIA DRIVE Atlan，其算力將達到1000TOPS，約是上一代Orin處理器的4倍，超過(guò)了絕大多數L5無(wú)人駕駛出租車(chē)的總計算能力。

黃仁勛提出，“對于汽車(chē)而言，更高的算力意味著(zhù)更加智能化，開(kāi)發(fā)者們也能讓產(chǎn)品更快迭代。TOPS就是新的馬力?！?/span>

該SoC采用下一代GPU的體系結構、新型Arm CPU內核、新深度學(xué)習和計算機視覺(jué)加速器，并內置為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )、存儲和安全服務(wù)的BlueField DPU，網(wǎng)絡(luò )速度可達400Gbps。同時(shí)，這也是DRIVE平臺首次集成DPU，通過(guò)Arm核為自動(dòng)駕駛汽車(chē)帶來(lái)數據中心級的網(wǎng)絡(luò )。

除了NVIDIA Grace、BlueField-3 DPU、NVIDIA DRIVE Atlan這三款基于A(yíng)rm IP打造的處理器外，黃仁勛還提到了AI-on-5G計算平臺，這是一款專(zhuān)為邊緣設計、將5G和AI相結合的新型計算平臺，將采用NVIDIA Aerial軟件開(kāi)發(fā)套件與NVIDIA BlueField-2 A100，將GPU和CPU組合成“有史以來(lái)最先進(jìn)的PCIE卡?！蹦壳?，富士通、谷歌云、Mavenir、Radisys和Wind River等合作伙伴都在開(kāi)發(fā)適用于NVIDIA AI-on-5G平臺的解決方案。

從自研三類(lèi)芯片到GPU合作伙伴，從云、高性能計算、邊緣計算到PC，不難看出英偉達對于A(yíng)rm生態(tài)的重視程度。

• 為亞馬遜AWS Graviton2 CPU提供GPU加速

2021年下半年，基于A(yíng)WS Graviton2的Amazon EC2實(shí)例將與NVIDIA GPU相結合，在云端部署，可實(shí)現降低成本、支持更豐富的游戲串流體驗、優(yōu)化云上安卓游戲和人工智能推理、以更低成本提供更高的AI推理性能等優(yōu)勢。

• 為科學(xué)和AI應用開(kāi)發(fā)提供支持的全新HPC開(kāi)發(fā)者套件

NVIDIA全新HPC開(kāi)發(fā)者套件為超級計算機提供了一個(gè)高性能、高能效的平臺，該平臺結合了1個(gè)Ampere Altra CPU（包含80個(gè)Arm Neoverse核，運行頻率高達3.3GHz）、雙NVIDIA A100 GPU（每個(gè)GPU可提供312TFLOPS的FP16深度學(xué)習性能）、兩個(gè)用于加速網(wǎng)絡(luò )、存儲和安全的NVIDIA BlueField-2 DPU。

• 提升邊緣視頻分析和安全功能
  

NVIDIA正擴大與Marvell的合作，將基于A(yíng)rm的OCTEON DPU與GPU相結合，加速AI工作負載，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和安全。

• 打造新一類(lèi)基于A(yíng)rm并搭載NVIDIA RTX GPU的新款PC

NVIDIA將與聯(lián)發(fā)科合作，共同打造一個(gè)采用Arm核與NVIDIA顯卡、支持Chromium、Linux和NVIDIA SDK的參考平臺，將GPU的性能及先進(jìn)的AI、光線(xiàn)追蹤圖形等技術(shù)帶入Arm PC平臺。

英偉達每年在GTC大會(huì )上發(fā)布的新品已經(jīng)成為了行業(yè)發(fā)展的重要指向，而正如黃仁勛所說(shuō)，“新時(shí)代的計算機需要新的芯片、新的系統架構、新的網(wǎng)絡(luò )、新的軟件和工具?！辈恢裉爝^(guò)后，芯片圈的風(fēng)向要怎么變呢？
來(lái)源：物聯(lián)網(wǎng)智庫