對話(huà)摩爾線(xiàn)程CEO張建中：“元計算”來(lái)了，全功能GPU撐起元宇宙未來(lái)

作者 |  ZeR0
編輯 |  漠影
芯東西1月24日報道，近日，摩爾線(xiàn)程CEO張建中接受芯東西等少數媒體的采訪(fǎng)，以“元計算助力數字經(jīng)濟”為主題，分享了他眼中的元宇宙計算理念。這是張建中創(chuàng )業(yè)后首次接受媒體采訪(fǎng)。他提到元宇宙計算理念將有助于理解摩爾線(xiàn)程今后要做什么事情，為什么要做這些事情，以及全功能GPU如何為元宇宙計算提供算力支撐。全功能GPU企業(yè)摩爾線(xiàn)程成立于2020年10月，2021年2月宣布完成數十億元兩輪融資，11月宣布完成20億元A輪融資。摩爾線(xiàn)程創(chuàng )始人、CEO張建中在GPU行業(yè)深耕超過(guò)15年，曾帶領(lǐng)世界頂級芯片企業(yè)英偉達開(kāi)拓建立了GPU在中國的完整的生態(tài)系統，并推動(dòng)中國市場(chǎng)成為該企業(yè)全球最重要的市場(chǎng)，使得摩爾線(xiàn)程在GPU相關(guān)系統軟件開(kāi)發(fā)商和主要行業(yè)的核心生態(tài)合作伙伴資源上具備天然優(yōu)勢。2021年11月，摩爾線(xiàn)程宣布其首顆全功能GPU芯片研制成功。該芯片內置自主研發(fā)的3D圖形計算核芯、AI訓練與推理計算核芯、高性能科學(xué)計算核芯、超高清視頻編解碼計算等核芯。首顆全功能GPU已經(jīng)開(kāi)始適配國產(chǎn)主流CPU和操作系統，目前摩爾線(xiàn)程已與數百個(gè)生態(tài)伙伴建立合作關(guān)系，共同推進(jìn)國產(chǎn)GPU應用軟件的聯(lián)合開(kāi)發(fā)、性能優(yōu)化和應用創(chuàng )新。在此次會(huì )議期間，張建中主要分享了三點(diǎn)信息：1、元宇宙是數字經(jīng)濟發(fā)展的核心驅動(dòng)力，也是支撐各行業(yè)數字化轉型的重要技術(shù)。2、元宇宙計算需要一個(gè)全功能GPU，來(lái)提供支撐各方應用場(chǎng)景的算力。3、數據中心一定要從云計算中心轉型成為“元計算”中心。隨著(zhù)全球數字經(jīng)濟崛起，張建中相信，元宇宙計算時(shí)代即將到來(lái)，而兼顧算力和效能的全功能GPU，可以成為助力數字經(jīng)濟發(fā)展的算力基石。
01.元宇宙：物理世界數字化和數字世界物理化

張建中認為，在科技應用當中，元宇宙是將「物理世界數字化」和「數字世界物理化」這兩個(gè)技術(shù)點(diǎn)融合得最完整的一個(gè)技術(shù)落地應用場(chǎng)景。如果把元宇宙和數字經(jīng)濟放在一起對比，你會(huì )發(fā)現數字經(jīng)濟的發(fā)展跟元宇宙的發(fā)展是一樣的。元宇宙并不陌生，實(shí)際上，我們已經(jīng)生活在一個(gè)數字虛擬世界中很多年。在互聯(lián)網(wǎng)中，我們有自己的虛擬形象、身份，有自己的微信ID、有QQ幣。游戲玩家在虛擬游戲世界也體驗很久了。這些年，虛擬世界離現實(shí)世界越來(lái)越近，人們想在虛擬世界建立一個(gè)像物理世界的鏡像。如今，科技正將我們從前想象的事情變成現實(shí)。1、物理世界數字化實(shí)現元宇宙，數字化的技術(shù)非常重要，即把物理世界在數字化當中呈現出來(lái)。為什么元宇宙在今年突然火爆起來(lái)，離不開(kāi)「物理世界數字化」的技術(shù)（3D建模、數字人制作、數字孿生、AI模型訓練、IoT傳感器、CAD/GIS、知識圖譜、腦機接口、低延時(shí)高速通信、區塊鏈NFT等）的成熟。3D建模可以克隆一個(gè)物理世界，包括構建一個(gè)生物、建筑、環(huán)境、城市、國家甚至是地球的3D模型。我們身處的世界如此復雜，如果全靠人制作太麻煩了，必須借助AI等工具來(lái)實(shí)現自動(dòng)生成。數字人制作也是如此，打造出一個(gè)寫(xiě)實(shí)的數字人，要有一個(gè)很好的高精度的掃描儀、高精度的成像系統，精修3D數字人需要各種不同的工具，如果僅靠人工，報價(jià)大約幾百萬(wàn)元。這是因為，擬真人的很多工作依靠手工，不能大批量生產(chǎn)。但如果用AI方法自動(dòng)生成皮膚、毛孔、表情，這件事情就能很快解決，每個(gè)人都可能有一個(gè)跟自己一樣的虛擬形象。并且制作成本不會(huì )很高，就像去影樓拍寫(xiě)真集一樣，幾千塊錢(qián)即可搞定。還有數字孿生、AI訓練模型，都是大家很熟悉的數字化技術(shù)。另一個(gè)技術(shù)點(diǎn)是IoT傳感器，因為把物理世界復制到數字世界去，不只是將外觀(guān)長(cháng)相復制，還要將特征值復制進(jìn)去。這需要各種不同的傳感器把物理信息數字化。最近比較火的腦機接口，雖然還不是很成熟，但現在已經(jīng)有很多人做腦部電波深度學(xué)習的模型，把人腦的意識上傳。也有人做一些面部的肌肉表情，能根據人腦所想的動(dòng)作和臉部、嘴唇的動(dòng)作，把語(yǔ)言文字翻譯出來(lái)。CAD、GIS技術(shù)采集地理信息數據的準確度非常高，現在高精地圖幾乎已經(jīng)采遍了全中國所有城市的高速公路。上述技術(shù)全部成熟后，所創(chuàng )造的數字世界，幾乎可以覆蓋物理世界當中的方方面面。2、數字世界物理化在數字世界里，大家需要的是在數字世界里，重新得到物理世界的體驗。張建中將這稱(chēng)作「數字世界的物理化」。數字世界物理化需要的技術(shù)，有3D渲染、物理仿真計算、AR/VR/XR交互設備、大規模分布式并行計算、超高清視網(wǎng)膜成像顯示技術(shù)、生物仿真、AI人機交互、機器人仿真等。人通過(guò)五官去體驗物理世界，所以看得見(jiàn)、聽(tīng)得見(jiàn)很重要，有強大的3D渲染引擎將仿真效果渲染到跟物理世界近乎一模一樣，數字世界帶給人的體驗才更好?，F在很多3D渲染的難題尚未解決，比如嗅覺(jué)、氣味很難模擬。物理仿真計算用于仿真物理中的特征，比如水是怎么流的、風(fēng)是怎么刮的、樹(shù)葉往地上落還是往天上飛，要根據流體力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、引力學(xué)等物理規律來(lái)計算。有了這樣的物理效果，人們希望跟元宇宙能夠有一個(gè)真實(shí)的沉浸式的體驗和交互，則需要AR/VR/XR/MR這些擁有沉浸感的新交互方式。此外，在數字世界里要做物理世界各種不同的大規模分布式并行計算。如果算力不夠，延遲就長(cháng)。比如感受一下水的流動(dòng)，它的流速很快，風(fēng)速也很快，要跟實(shí)際速度之間無(wú)延遲，大規模分布式計算就很重要。還有顯示技術(shù)，用蘋(píng)果手機來(lái)考慮就是高清視網(wǎng)膜成像顯示技術(shù)，GPU必須要能渲染和顯示出8K超高清圖像顯示效果，才能達到人眼滿(mǎn)意的程度。生物仿真技術(shù)的發(fā)展，能讓人們在數字世界獲得更好的體驗。自然界中各種材料有不同的質(zhì)地，比如寵物皮毛、布料、鋼鐵、木制，要達到一個(gè)很好的仿真效果，生物仿真技術(shù)還需突破。張建中相信如果將人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)三件事做好，足以讓人在元宇宙世界中擁有充分的體驗。再者是近兩年發(fā)展飛速的AI人機交互。比如自然語(yǔ)言處理（NLP）已經(jīng)開(kāi)始走向對話(huà)式AI，你可以跟它聊天聊很久，現在很多呼叫中心AI接線(xiàn)員的聲音已經(jīng)很難被分辨出是人還是機器。另一個(gè)是機器人仿真技術(shù)，各大機器人公司正在做人形機器人，如果說(shuō)將數字世界里的這些技術(shù)輸送給機器人，那這個(gè)機器人就可以跟真人在物理世界里進(jìn)行互動(dòng)。
02.全功能GPU必備的四項能力

當物理世界數字化和數字世界物理化的技術(shù)點(diǎn)非常成熟之后，每一個(gè)技術(shù)點(diǎn)的底層算力，基本上都需要一個(gè)強大的全功能GPU。元宇宙整個(gè)物理化和數字化的計算過(guò)程中，實(shí)際上是通過(guò)不同的計算，張建中將這個(gè)計算稱(chēng)之為“元宇宙的計算”，或者是“元計算”?！霸嬎恪毙枰?，就是剛剛提到的所有技術(shù)點(diǎn)的計算能力，即需要全功能GPU。今天的計算環(huán)境需要一個(gè)元計算的能力，其中有幾個(gè)技術(shù)點(diǎn)，是算力必須要提供的。第一，要做到實(shí)時(shí)渲染、物理渲染以及照片級逼真的渲染，這是GPU的第一大特點(diǎn)，無(wú)論做游戲、AR、VR、3D建模、特效等等，都要靠實(shí)時(shí)渲染，這也是GPU的本行。第二，要達到人眼沉浸式的體驗，超高清的視頻處理能力和顯示技術(shù)。這對于GPU的算力非常重要。要想編解碼快，不僅是2K、4K，還要支持8K，8K計算力是做元宇宙計算的基礎算力。能夠做全景視頻、360度掃描、AR/VR的顯示、360度全范圍立體顯示，都是視頻領(lǐng)域的基本能力。第三，AI算力，包括訓練和推理。這里的算力要把今天幾乎各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域里面AI的研究成果都結合在一起，提升人工智能的計算效力。第四，工業(yè)仿真、科學(xué)計算。做各種不同大規模的仿真，都是解方程，比如說(shuō)蛋白質(zhì)重構、基因檢測、天氣預報、流體力學(xué)、電磁仿真、碰撞檢測、地質(zhì)、爆炸、石油勘探等，要用到科學(xué)計算，這些都是元宇宙中所需的不同算力。總體來(lái)說(shuō)，3D圖形、AI訓練推理、大規?？茖W(xué)計算、高速視頻編解碼，是全功能GPU必須具備的四項能力。在計算機體系結構中，數據搬運一次，效率就會(huì )下降一半，減少數據搬運則能提高效率，將這四項能力打包在一起的全功能GPU，其結構效率會(huì )更高。張建中認為，各類(lèi)芯片中，最難做的還是圖形。阻礙其發(fā)展的因素有很多，計算圖形學(xué)是一個(gè)大的生態(tài)系統，包含游戲引擎、操作系統、OEM和軟件應用等，這些必須綜合考慮，才能將你的產(chǎn)品適配到這個(gè)生態(tài)系統中。因此，第一個(gè)難點(diǎn)是如何能夠融入全球化大的生態(tài)系統中，第二個(gè)難點(diǎn)是稀缺的人才，第三個(gè)難點(diǎn)是需要找到很有膽識的投資人。這一系列的問(wèn)題，致使中國到今天都很難有一家很強大的、在計算機圖形行業(yè)取得成功的公司。
03.“元計算”中心需要全功能GPU

在張建中看來(lái)，今天建人工智能計算中心，遠遠不能滿(mǎn)足對“元計算”的算力需求。他認為，今后元宇宙的互聯(lián)網(wǎng)會(huì )推動(dòng)數據中心新的轉型，即從以前傳統的云計算中心轉向一個(gè)“元計算”中心，而“元計算”中心需要全功能GPU。為什么“云計算”要轉向“元計算”？因為數字經(jīng)濟的推動(dòng)靠元宇宙，元宇宙在每一個(gè)場(chǎng)景下都可以產(chǎn)生大量的經(jīng)濟價(jià)值。“元計算”的基礎是Graphic圖形計算，AI算力中心如果沒(méi)有Graphic圖形計算，則根本做不了“元計算”。張建中相信“元計算”中心以后肯定會(huì )有一個(gè)計量單位，但現在是按有多少個(gè)全功能GPU來(lái)算，如果說(shuō)你1顆都沒(méi)有，基本上沒(méi)有辦法做“元計算”。“我們要鼓勵大家建立未來(lái)的計算中心的時(shí)候，應該要考慮到，首先要選一個(gè)全功能GPU，因為它什么都能干。”他談道，“否則，現在咱們國家花了很多錢(qián)去建算力中心，如果最后元宇宙計算起來(lái)它沒(méi)辦法用，還要把那些處理器拔掉再重新升級購買(mǎi)全功能GPU的話(huà)，那將會(huì )是巨大的浪費?！?/span>
04.元宇宙落地進(jìn)行時(shí)，從工業(yè)農業(yè)到文旅、生物醫****

如果將元宇宙視為一個(gè)全功能GPU的落地場(chǎng)景，實(shí)際上，它驅動(dòng)的行業(yè)發(fā)展非常多。比如虛擬數字人可以應用在音樂(lè )節、新聞主持、直播帶貨等各個(gè)領(lǐng)域，全年無(wú)休。張建中分享了一些他所關(guān)注的成功案例。1、工業(yè)元宇宙一個(gè)云南玉溪的鋼廠(chǎng)用GPU三維重構他們的廠(chǎng)區。在這個(gè)3D數字孿生工廠(chǎng)中，你可以切換攝像頭，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)看到廠(chǎng)區里面的任何地方，就像你看到游戲里的場(chǎng)景一樣。工廠(chǎng)員工可以通過(guò)VR頭盔遠程操控設備，避免讓人做一些危險作業(yè)。VR、AR、5G通訊、數字建模和遠程操控以及Wi-Fi等都是很成熟的科技。2、農業(yè)元宇宙美國農機巨頭John Deree跟微軟合作農業(yè)元宇宙，利用一些高精度的農作物圖像去做訓練，然后能夠精確到每一株的農產(chǎn)品，實(shí)現單株的無(wú)人化的控制管理，基因栽培、蟲(chóng)害治療等等都可以利用它在虛擬環(huán)境中操作。借助機器人、無(wú)人機，你可以遠程操作完成農作物的生產(chǎn)制造。所有農作物信息被放在微軟Azure的云端，信息采集量越大，對于當地提高其產(chǎn)量就能產(chǎn)生很多新的算法，這些信息將給農業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)幫助。只要有GPU這樣的基礎算力搭建這樣的農業(yè)元宇宙平臺，就能提供這樣的服務(wù)。3、文旅元宇宙文旅元宇宙的空間是巨大的。它也相當于創(chuàng )造了一款付費游戲，允許你在虛擬空間參觀(guān)各種不同藝術(shù)作品或歷史文物，甚至有導游幫助你講解其具體的歷史、故事、文化以及當中的奇文趣事。VR技術(shù)如果能跟文化作品、甚至以后新的NFT技術(shù)綁定在一起，那IP消費就會(huì )變成有一個(gè)較好的營(yíng)收環(huán)境，有NFT技術(shù)去保護，它是復制不走、拿不走的，只能到這個(gè)元宇宙里看。以后數字文創(chuàng )作品的設計、制作、體驗，都是可以在元宇宙中提升的數字經(jīng)濟。現在元宇宙都是云原生的，你只能在終端體驗，但是拿不走，這對IP的保護非常有價(jià)值。同樣，這些也離不開(kāi)全功能GPU的支持。4、生物醫****元宇宙在生物醫****領(lǐng)域，蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)重構是尋找靶向****最重要的路徑。但基因非常復雜，要找到靶向****、找到基因的突破點(diǎn)和變化點(diǎn)，僅僅看數據是看不出來(lái)的。而如果將其可視化，進(jìn)入元宇宙之后，沿著(zhù)基因的變化路線(xiàn)去看DNA，你就可以一點(diǎn)點(diǎn)地去找到那些靶點(diǎn)，進(jìn)而尋找相應的靶向****物，去治療這些因為基因突變產(chǎn)生的癌癥。近幾年疫苗研發(fā)那么快，也與此相關(guān)?；蚍治?、數據分析、模擬生化的反應等，都對算力要求非常高，一般的CPU難以滿(mǎn)足。云南白****的一個(gè)工廠(chǎng)已經(jīng)建成一個(gè)空間計算和IT技術(shù)支持的元宇宙計算平臺。這個(gè)平臺支持分析各種****材的成分，做不同的反應，甚至可以生產(chǎn)制造出一些新的****物。一些AR/VR的技術(shù)也引入該平臺，用于對****材的評估、觀(guān)察甚至實(shí)驗。5、虛擬數字人張建中認為，數字人應該是元宇宙當中落地最快的一個(gè)應用場(chǎng)景。今天的科技已經(jīng)做到很好，可以利用計算機圖形學(xué)，實(shí)現逼真的圖形渲染，可以用語(yǔ)音合成技術(shù)合成擬人的聲音，通過(guò)動(dòng)作捕捉還原真人的動(dòng)作、行為，然后利用深度學(xué)習變成虛擬人的一整套系統性的動(dòng)作。從2020年到2021年，做虛擬數字人的企業(yè)數量翻了10倍有余。****、醫療、保險行業(yè)急需數字人去幫助他們做服務(wù)。在文娛領(lǐng)域，很多AI虛擬主播上崗或成為品牌代言。“我們大概統計了一下，基于我們這種全功能GPU，可以賦能整個(gè)數字行業(yè)當中的上游、中游和下游，”張建中說(shuō)，“無(wú)論哪一個(gè)企業(yè)，只要我們用全功能GPU賦予算力給他，他們可以從金融、文娛、企業(yè)服務(wù)、品牌代言等等方面去做各種不同的服務(wù)?！?/span>
05.結語(yǔ)：元宇宙將是未來(lái)數字世界的載體

總而言之，張建中認為，數字經(jīng)濟的發(fā)展一定是依賴(lài)于基礎設施的，而元宇宙是它的基礎設施，GPU是它的基本產(chǎn)品，它比CPU的算力更加環(huán)保、綠色。如果看過(guò)去一年當中數據中心的采購，90%的算力來(lái)自于GPU的，余下10%的算力來(lái)自于CPU和其他ASIC芯片。如果將這90%的GPU算力換成CPU，則功耗可能要增加10倍。如何在有限的碳排放基礎上提升算力呢？答案是用全功能GPU去替代，用更經(jīng)濟的能源去輸送更強大的算力。從發(fā)展路線(xiàn)上來(lái)看，元宇宙將會(huì )是數字經(jīng)濟的基石，一旦這個(gè)基石鋪好了，國家將在這上面發(fā)展很快。誰(shuí)占領(lǐng)了先機，誰(shuí)的發(fā)展就有優(yōu)勢。“我認為今天所有的應用場(chǎng)景，都會(huì )形成元宇宙的技術(shù)路徑，”張建中相信，未來(lái)元宇宙將是數字世界的一個(gè)載體，每個(gè)企業(yè)、每個(gè)人都會(huì )在上面，就像今天所有人都在互聯(lián)網(wǎng)上一樣。