AI算力霸主！540亿晶体管，20倍AI算力提升，全球最大GPU来了！！

就在大家被虚幻引擎5的渲染技术Nanite和动态全局光照技术Lumen震惊得还没回过神儿的时候，NVIDIA创始人兼CEO黄仁勋在自家厨房开始了GTC 2020主题演讲，端出了“新鲜出炉”的“核弹基地”——NVIDIA A100，全球最大的GPU，具备全新安培（Ampere）架构，7nm工艺，540亿晶体管，20倍AI算力提升。

基于Ampere（安培）架构的GPU——NVIDIA A100

首款基于Ampere架构的GPU —— NVIDIA A100，目前已全面投产并已向全球客户交付。NVIDIA Ampere 架构实现了革命性的数据分析、训练和推理性能。

A100采用了NVIDIA Ampere架构的突破性设计，该设计为NVIDIA第八代GPU提供了迄今为止最大的性能飞跃，首个弹性、多实例GPU，集数据分析、AI训练和推理于一身，并且其性能相比于前代产品提升了高达20倍。作为一款通用型工作负载加速器，A100还被设计用于数据分析、科学计算和云图形，被全球顶级云供应商和服务器制造商所采用。

NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋表示：“云计算和AI的强大趋势正在推动数据中心设计的结构性转变，过去的纯CPU服务器正在被高效的加速计算基础架构所取代。NVIDIA A100 GPU作为一个端到端的机器学习加速器，其实现了从数据分析到训练再到推理20倍的AI性能飞跃。这是有史以来首次，可以在一个平台上实现对横向扩展以及纵向扩展的负载的加速。NVIDIA A100将在提高吞吐量的同时，降低数据中心的成本。”

A100所采用的全新弹性计算技术能够为每项工作分配适量的计算能力。多实例GPU技术可将每个A100GPU分割为多达七个独立实例来执行推理任务，而第三代NVIDIA NVLink互联技术能够将多个A100GPU合并成一个巨大的GPU来执行更大规模的训练任务。

A100的五大突破

NVIDIAA100 GPU的突破性技术设计来源于五大关键性创新：

A100的核心是NVIDIA Ampere GPU架构：

该架构包含超过540亿个晶体管，这使其成为全球最大的7纳米处理器。

具有TF32的第三代Tensor Core核心：

NVIDIA广泛采用的Tensor Core核心现在已变得更加灵活、快速且易于使用。其功能经过扩展后加入了专为AI开发的全新TF32，它能在无需更改任何代码的情况下，使FP32精度下的AI性能提高多达20倍。此外，Tensor Core核心现在支持FP64精度，相比于前代，其为HPC应用所提供的计算力比之前提高了多达2.5倍。

多实例GPU：

MIG，一种全新技术功能，可将单个A100 GPU分割为多达七个独立的GPU，为不同规模的工作提供不同的计算力，以此实现最佳利用率和投资回报率的最大化。

第三代NVIDIA NVLink：

使GPU之间的高速联接增加至原来的两倍，实现服务器的高效性能扩展。

结构化稀疏：

这种全新效率技术利用AI数学固有的稀疏性，使性能提升了一倍。

凭借这些新功能，NVIDIA A100成为了AI训练和推理以及科学模拟、对话式AI、推荐系统、基因组学、高性能数据分析、地震建模和金融预测等各种高要求工作负载的理想选择。

这些特性促成了A100性能的提升：与NVIDIA上一代的Volta架构相比，训练性能提高了6倍，推理性能提高了7倍。

新系统已搭载NVIDIA A100，很快将登陆云端

新发布的还有NVIDIA DGX™ A100 系统，其内置8个由NVIDIA NVLink互联的NVIDIA A100 GPU。

NVIDIA还宣布了下一代DGX SuperPOD。它由140台DGX A100系统和Mellanox网络技术搭建而成，可提供700 petaflops的AI性能，堪比全球20台最快的计算机中的任何一台。

为帮助合作伙伴加快服务器的开发，NVIDIA开发了HGX A100服务器构建模块，该模块采用了多GPU配置的集成基板形式。

HGX A100 4-GPU通过NVLink实现GPU之间的完整互联，8-GPU配置的HGX A100通过NVIDIA NVSwitch实现GPU之间的全带宽通信。采用全新MIG技术的HGXA100能够被分割为56个小型GPU，每个GPU的速度都比NVIDIA T4更快；或者也可以将其用作一台拥有10petaflopsAI性能的巨型8-GPU服务器。

A100软件优化

NVIDIA还发布了多个软件堆栈更新，使应用程序开发者能够充分发挥A100 GPU创新技术的性能。这些更新包括了50多个新版本CUDA-X™ 库，可用于加速图形、模拟和AI；CUDA11；多模态对话式AI服务框架NVIDIA Jarvis；深度推荐应用框架 NVIDIA Merlin；以及NVIDIA HPC SDK，其中包括能够帮助HPC开发者调试和优化A100代码的编译器、库和工具。

在全球范围内被迅速采用

Microsoft(微软)是首批采用NVIDIAA100 GPU的用户之一，计划充分利用其性能和可扩展性。

Microsoft公司副总裁MikhailParakhin表示：

“Microsoft大规模应用前代NVIDIA GPU训练了全球最大的语言模型——TuringNatural Language Generation。Azure将使用NVIDIA 新一代A100 GPU训练更大型的AI模型，以推动语言、语音、视觉和多模态技术领域的最新发展。”

DoorDash是一个按需提供的食品平台，在大流行期间作为餐馆的生命线，它指出了拥有灵活的人工智能基础设施的重要性。

DoorDash的机器学习工程师Gary Ren表示：

“现代复杂AI训练和推理工作负载需要处理大量的数据，像NVIDIA A100 GPU这样最先进的技术，可以帮助缩短模型训练时间，加快机器学习开发进程。此外，采用基于云的GPU集群还能够为我们提供更高的灵活性，可以根据需要扩容或缩容，将有助于提高效率、简化操作并节约成本。”

NVIDIA RTX 服务器

两年NVIDIA前在SIGGRAPH 2018发布了RTX，开启了计算机图形的新纪元。

NVIDIA RTX 服务器采用高度灵活的服务器参考设计，结合了 NVIDIA Quadro RTX™ 6000和8000 GPU 与 NVIDIA 虚拟 GPU (vGPU)软件和行业领先的第三方应用程序，以提供卓越的计算能力。

RTX服务器提供了一系列经过验证的解决方案，从虚拟工作站和渲染到可扩展视觉系统和边缘计算，借助NVIDIA RTX服务器，用户能以远低于传统CPU解决方案的成本、空间和功耗，获得前所未有的性能。

NVIDIA RTX 服务器适用场景包括：虚拟工作站、渲染、计算机辅助工程（CAE）、协同设计、AR/VR、可扩展可视化解决方案。

RTX赋力Omniverse View：新型渲染器兼顾实时速度与离线质量

NVIDIA Omniverse是一个计算机图形和仿真模拟平台，能够让艺术家实现实时无缝协作，无论是跨本地部署的软件应用还是通过云端的全球协作。该平台现已向建筑、工程和施工（AEC）市场的早期体验客户开放。

Omniverse View可集中显示Omniverse内部不同应用中的3D内容，或者直接显示使用中的3D应用中的内容。它还支持商业游戏引擎，如Unreal Engine和Unity，以及离线渲染器。

目前，市面上有两种类型的渲染器。实时渲染一般在以每秒30或60帧的速度生成图像，并始终根据目标用途使用最低配置的设备。离线渲染侧重于提供逼真的最终图像或场景，每帧都需要使用CPU花费数小时进行渲染。为了达到最佳速度，许多角落通常会被截掉（从简化几何图形到烘焙照明和法线贴图），这也导致了图像质量的降低。

为了解决这个问题，Omniverse通过Omniverse View引入了一种新型渲染。该模块由多个NVIDIA RTX GPU加速并且可以在GPU阵列上实现极高的可扩展性，即便是在超大型场景中也能提供高质量的实时输出。

黄仁勋还展示了“Marbles”这一具有动态照明实时物理特性和丰富物理材质的娱乐游戏环境，以及该平台最新的“AEC Experience”功能集。该功能集通过实时可视化实现CAD应用之间的无缝连接。

NVIDIA DLSS 2.0

DLSS 2.0 由 GeForce RTX GPU 上的专用 AI 处理器（称为 Tensor Core）提供支持，是一个经过改进的全新深度学习神经网络，能够提高帧速率，同时生成精美、清晰的游戏图像。DLSS 2.0 为玩家提供了充足的性能，有助于最大化光线追踪设置，并提高输出分辨率。

在主题演讲中，NVIDIA为《我的世界》RTX版发布5个全新地图，通过RTX技术为这款全球最畅销的游戏之一提供了令人惊叹的画面质量，在这个新地图中玩家们可以尽情探索美丽的世界。

NVIDIA RTX GPU x 3DCAT实时渲染云

瑞云科技旗下3DCAT实时渲染云是一个三维应用的托管运行平台，在云端部署了NVIDIA RTX GPU，提供强大的图形实时渲染计算服务，支持能在Windows平台渲染的包括虚幻引擎在内的几乎所有引擎，支持自动负载均衡和伸缩扩容，支持海量用户同时安全访问应用。

黄教主的厨房演讲还包括很多重磅黑科技，包括：NVIDIA CloudXR、NVIDIA HPC SDK、CUDA 11等，感兴趣的小伙伴可以去NVIDIA官网深入了解，或者在公众号后台回复“GTC2020”即可获取《NVIDIA GTC 2020 Keynote》演讲视频及字幕。

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素材源自NVIDIA