工作站變身超級計(jì)算機(jī)

郭濤

現(xiàn)在的電影多多少少都會(huì)有一些特效鏡頭，科幻電影、動(dòng)畫電影就更是如此。精彩逼真的特效要依靠后臺(tái)強(qiáng)大的IT設(shè)備的支持。由美國迪斯尼出品的《奇幻森林》（The Jungle Book）一片榮獲了今年美國奧斯卡的最佳特效獎(jiǎng)，NVIDIA專業(yè)的Quadro平臺(tái)專用顯卡功不可沒。

NVIDIA中國區(qū)高級市場總監(jiān)劉念寧表示，時(shí)至今日，NVIDIA的專業(yè)顯卡在全球的市場份額已經(jīng)超過90%。處于絕對領(lǐng)先地位的NVIDIA的下一個(gè)目標(biāo)又在哪里呢？簡單概括，就是在技術(shù)和產(chǎn)品上精益求精，開拓更多的應(yīng)用場景。

在不久前結(jié)束的專業(yè)視聽設(shè)備與信息系統(tǒng)集成技術(shù)展InfoComm China 2017上，NVIDIA為中國市場帶來了全新的產(chǎn)品——新一代基于Pascal架構(gòu)的Quadro GPU系列，主要包括GP100、P4000、P2000、P1000、P600和P400，為圖像和視頻處理的專業(yè)人士提供了更多的選擇。

其中，最具代表性的一款產(chǎn)品就是GP100。NVIDIA專業(yè)可視化業(yè)務(wù)高級總監(jiān)Sandeep Gupte稱，GP100能夠?yàn)槠胀ǖ呐_(tái)式工作站賦予超級計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大能力。它真有這么神奇嗎？

舉例來說，在統(tǒng)一仿真、高性能計(jì)算、渲染和設(shè)計(jì)等專業(yè)領(lǐng)域， GP100將前所未有的雙精度性能與16GB的高帶寬內(nèi)存（HBM2）相結(jié)合，允許用戶以前所未有的高性能完成逼真的多物理場仿真。用戶還可以選擇將兩個(gè)GP100 GPU與NVLink技術(shù)相結(jié)合，并擴(kuò)展到32GB的HBM2，從而在單一工作站中創(chuàng)建龐大的可視化計(jì)算解決方案。

當(dāng)前，視覺計(jì)算已成為科技應(yīng)用方面的最前沿，而視覺計(jì)算的落地離不開功能和性能強(qiáng)大的GPU?！癎PU的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域。”英偉達(dá)中國區(qū)銷售總監(jiān)何猶卿歸納了GPU最典型的五大應(yīng)用場景：深度學(xué)習(xí)和人工智能、工業(yè)仿真和VR/AR應(yīng)用、基于GPU的真實(shí)物理渲染、數(shù)據(jù)中心、超高性能的高清圖像和多屏應(yīng)用等。

人工智能的研究和應(yīng)用熱潮正席卷中國大地。早在2011年，NVIDIA已經(jīng)在北美地區(qū)開始嘗試采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)助完成機(jī)器的認(rèn)知工作，在這個(gè)過程中就用到了深度學(xué)習(xí)的方法。GP100提供了超過20 TFLOPS的半精度計(jì)算能力，可以成為Windows和Linux環(huán)境中深度學(xué)習(xí)的理想開發(fā)平臺(tái)。

現(xiàn)在，VR/AR的應(yīng)用也是一個(gè)熱點(diǎn)。一些大型制造企業(yè)，甚至包括煙草企業(yè)都已經(jīng)將VR技術(shù)引入到設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程中，對零件設(shè)計(jì)、操作過程、生產(chǎn)管理、故障檢測等進(jìn)行模擬，以避免質(zhì)量問題的發(fā)生，提升管理效率。何猶卿舉例說：“基于Pascal架構(gòu)的新一代Quadro GPU可以很好地支持VR與設(shè)計(jì)和仿真工作流程的集成。經(jīng)過VR認(rèn)證的Quadro GP100和P4000具有創(chuàng)建詳細(xì)、逼真、沉浸式環(huán)境的能力，能夠在更大規(guī)模的環(huán)境中提供更好的設(shè)計(jì)體驗(yàn)?！?/p>

一部時(shí)長120分鐘、4K影院播放質(zhì)量的3D CG影片，如果采用一臺(tái)雙路的CPU服務(wù)器進(jìn)行渲染，你猜需要多長時(shí)間？七千萬個(gè)小時(shí)。然而采用GPU進(jìn)行渲染，工作效率將大大提升。NVIDIA曾經(jīng)為電影《變形金剛3》提供渲染服務(wù)，同樣是渲染一幀4K的畫面，采用CPU服務(wù)器需要288個(gè)小時(shí)，而采用NVIDIA的GPU只需3個(gè)多小時(shí)。

何猶卿表示：“出于提升速度和降低復(fù)雜度的考慮，主要的渲染工作都會(huì)轉(zhuǎn)移到GPU平臺(tái)上。未來2～3年，清一色的渲染工作一定都是在GPU上完成的。”渲染給GPU提供了更多可以施展的空間。舉例來說，基于Pascal架構(gòu)的Quadro GPU渲染照片級真實(shí)感圖像的速度為CPU的18倍。

Quadro系列GPU是為專業(yè)的工作站設(shè)計(jì)的，除了可以在設(shè)計(jì)、內(nèi)容創(chuàng)建、建筑等主流的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要作用以外，還可以在數(shù)字標(biāo)牌、嵌入式系統(tǒng)中大展拳腳。NVIDIA的目標(biāo)是在鞏固主流市場的同時(shí)，將Quadro系列GPU推廣到更多的應(yīng)用領(lǐng)域中，這也是NVIDIA公司今年的重要工作之一。

新一代Quadro系列GPU一經(jīng)推出，就受到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的OEM、客戶和合作伙伴的青睞。戴爾Precision工作站業(yè)務(wù)副總裁兼總經(jīng)理Rahul Tikoo 表示：“基于Pascal架構(gòu)的全新Quadro顯卡為戴爾Precision 7720移動(dòng)工作站提供了有力的技術(shù)支持，使其成為同類產(chǎn)品中首個(gè)通過VR認(rèn)證的移動(dòng)工作站。此外。Quadro顯卡還讓我們的塔式工作站能夠以更快的速度實(shí)現(xiàn)照片級逼真的渲染?！?/p>

NVIDIA與全球知名的計(jì)算機(jī)仿真行業(yè)軟件公司達(dá)索系統(tǒng)保持著緊密的合作。達(dá)索系統(tǒng)的Abaqus FEA軟件仿真可以在Quadro GP100上實(shí)現(xiàn)明顯的加速。“我們與眾多CAD/CAE軟件公司保持著深入合作，包括達(dá)索系統(tǒng)、SolidWorks、AUTODESK等?！焙为q卿透露說，“我們與達(dá)索系統(tǒng)、國內(nèi)頂級VR設(shè)計(jì)公司水晶石在上海的一個(gè)創(chuàng)業(yè)園區(qū)共建了一個(gè)專業(yè)VR應(yīng)用解決方案平臺(tái)，為VR領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者提供支持?！?