AI的iPhone時刻到來！英偉達要顛覆傳統光刻技術和量子計算
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發表於 2023-3-24 05:51
當地時間3月21日，英偉達在美國加州總部聖克拉拉開啟了2023年面向軟件開發者的年度技術峰會GTC。英偉達創始人CEO黃仁勳披露新了全新的人工智能及芯片技術，並稱人工智能的“iPhone時刻”已經到來。
英偉達的GPU芯片正在為全球使用的大部分人工智能系統提供算力。黃仁勳在GTC的主題演講中闡述了從AI訓練到部署，從半導體到軟件庫，從系統到雲服務，技術的突破將讓AI觸手可及。
DGX超級計算機是現代AI工廠
“如果把加速計算比作曲速引擎，那麼AI就是動力的來源，生成式AI的能力非凡，使企業產生了緊迫感，我們必須要重新構思產品及其商業模式。”黃仁勳表示，“摩爾定律正在放緩，加速計算和AI的出現恰逢其時。”
英偉達的超級計算機DGX已經成為現代AI的“新工廠”。黃仁勳表示，類似ChatGPT的大型語言模型（LLM）的部署是一個重要的全新推理工作負載，為了支持大型語言模型推理，英偉達發佈了一款新的GPU，帶有雙GPU NVLink的H100NVL。
黃仁勳介紹稱，基於英偉達Hopper架構的H100配有一個Transformer引擎，可以處理類GPT模型，並且與用於GPT-3處理的HGX A100相比，配備四對H100與雙GPU NVLink的標準服務器的速度最高可以提升10倍。
“H100可以將大型言模型的處理成本降低一個數量級。”黃仁勳表示。基於H100芯片，英偉達構建了最新的DGX超級計算機，搭載8個H100GPU，使它們連接成為一個巨大的GPU，為AI基礎設施的構建提供“藍圖”，目前全新的DGX超級計算機已經全面投產。
過去10年中，雲計算每年以20%的速度增長，並迅速發展成為一個萬億美元級的產業。為了快速把DGX的能力帶給初創公司和其他各類企業，英偉達還發布了DGX雲服務，通過與微軟雲Azure、谷歌雲、甲骨文雲基礎設施合作，大型的超級計算機系統可配備多達3.2萬個英偉達芯片，可以從“瀏覽器上”就能將DGX的AI超級計算機能力帶給每家公司。
黃仁勳表示，英偉達將會把生態系統帶給雲服務提供商，並擴大英偉達的規模和能力，賦能更多企業建立生成式AI的能力。
不過這樣的雲服務可能不會便宜。據介紹，DGX雲服務每月租金為37000美元。
黃仁勳北京時間3月22日的媒體採訪中對第一財經記者表示：“我們在歐美與雲服務提供商合作，提供英偉達的DGX系統AI超級計算機的能力。在中國，我們有特別定製的Ampere和Hopper芯片。但是，這些會通過中國雲提供商，比如阿里巴巴、騰訊百度這些來提供落地的能力，我完全相信他們有能力去提供頂級的系統服務，對於中國初創公司一定會有機會來開發自己的大語言模型。”
黃仁勳所指的中國可用的Ampere和Hopper芯片是A800和H800，這也是目前大部分中國開發者在開發大型語言模型時使用的芯片。
AI的iPhone時刻到來
目前，除了微軟、谷歌等美國巨頭公司在AI大型語言模型方面投入巨資之外，中國互聯網巨頭和科技初創企業也都投入了類GPT模型的研發。英偉達在人工智能芯片領域佔據主導地位，大量的芯片需求已推動英偉達股價今年上漲超過77%。英偉達的市值飆漲至6500億美元，大約是英特爾的5倍。
“人工智能的iPhone時刻已經開始。”黃仁勳在GTC的主題演講中說道，他認為人工智能發展至今，對社會的影響可能像蘋果iPhone打開智能手機市場那樣。
券商Rosenblatt Securities芯片半導體分析師Hans Mosesmann表示，英偉達最新發布的產品“比競爭對手領先多年”。 “英偉達在AI軟件方面的領導地位不僅具有里程碑意義，而且還在加速發展。”他表示。
黃仁勳還在採訪中提到了AI蓬勃發展的三個階段以及英偉達在這一過程中如何為發展AI進行技術準備。
他表示，12年前，英偉達就已經意識到深度學習將改變軟件的部署方式，於是英偉達重新發明了現代計算機，並且每一代都在更新。“這就是AI發展的第一階段，建立基礎設施。”他表示，“第二階段是AI的學習感知，例如機器視覺，自動化的用例等等；第三階段是我們正在經歷的AIGC計算機生成內容階段，AI是共同創造者，參與到所有的工作中。”
黃仁勳認為，AI可以幫助人類創建初稿、建立初步的設計，幫助人類打開“腦洞”，激發人類的創造力，提升生產效率。他表示，英偉達從幾方面做準備，首先是建立基礎設施，部署軟件；第二是將這種計算能力放到雲端，通過與雲服務商合作，讓基礎設施更快地被共享；第三是在AIGC的需求爆發式增長的背景下，進行充分的供應鏈準備，以滿足來自全球對AI的需求。
英偉達還推出了一項名為AI Foundations的服務，以幫助企業訓練他們定製的人工智能模型，多家股票圖像數據庫廠商已經計劃使用該服務。
量子計算和光刻技術革新
此外，英偉達還最新宣佈了與量子計算研究人員合作加速軟件開發項目，並與芯片行業巨頭臺積電合作加速芯片開發。
在芯片製造工藝上，英偉達宣佈了新的用於光刻機的軟件技術cuLitho，將使用英偉達的芯片來加速基於軟件的芯片設計與用於在硅片上印刷該設計的光刻掩模的物理製造之間的步驟。傳統的計算芯片兩週才能完成，但英偉達的芯片和軟件同時使用，可以在一夜之間就處理這些任務，並將使用的電力從35兆瓦減少到5兆瓦。
英偉達介紹稱，cuLitho在GPU上運行，其性能比當前光刻技術工藝提高了40倍，能夠為目前每年消耗數百億CPU小時的大規模計算工作負載提供加速。
憑藉這項技術，500個英偉達DGX H100系統即可完成原本需要4萬個CPU系統才能完成的工作，它們能夠同時運行計算光刻工藝的所有流程，助力降低耗電以及對環境的影響。從長遠來看，cuLitho將帶來更好的設計規則、更高的密度和產量以及AI驅動的光刻技術。
英偉達表示，正在與ASML、Synopsys和臺積電合作，將這種技術推向市場。黃仁勳預計，臺積電將於6月開始準備生產該技術。
他說道：“芯片行業是全球幾乎所有其他行業的基礎。光刻技術已臨近物理極限，英偉達cuLitho的推出以及我們與臺積電、ASML和Synopsys的合作，將使晶圓廠能夠提高產量、減少碳足跡，併為2納米及更高工藝奠定基礎。”
英偉達首次將自己定位成量子計算領域的關鍵參與者，量子計算機和經典計算機混合使用是一種趨勢。為此，英偉達推出了全球首個GPU加速的量子計算系統NVIDIA DGX Quantum，使研究人員能夠構建將量子計算與先進的經典計算相結合的超強應用，進而推動校準、控制、量子糾錯和混合算法的發展。
英偉達還推出了CUDA Quantum，這是一個使用流行的經典計算機編碼語言C++和Python構建量子算法的平臺，該程序將有助於在量子計算機和經典計算機上運行算法。
“CUDA Quantum將使領域科學家能夠將量子無縫集成到他們的應用程序中，並獲得新的顛覆性計算技術。”英偉達高性能計算（HPC）和量子主管蒂姆科斯塔說道，“一個區別是，雖然CUDA是專有的，但CUDA Quantum是開源的，並且是在許多量子計算公司的投入下開發的。”
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