NVIDIA在中國(guó)正式發(fā)布Quadro V100，實(shí)時(shí)光線追蹤和AI技術(shù)成為熱點(diǎn)

齊健

日前，NVIDIA在2018中國(guó)國(guó)際視聽集成設(shè)備與技術(shù)展（InfoComm China 2018）期間正式面向中國(guó)用戶發(fā)布了NVIDIA旗下搭載NVIDIARTX技術(shù)的最新Volta架構(gòu)專業(yè)顯卡NVIDIA QuadroGV100 GPU。

NVIDIA專業(yè)可視化業(yè)務(wù)高級(jí)總監(jiān)Sandeep Gupte介紹說(shuō)，NVIDIA Quadro GV100主要有四大技術(shù)亮點(diǎn)：首先，基于NVIDIA Volta架構(gòu)的GPU，可提供每秒7.4萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算的雙精度性能、每秒14.8萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算的單精度性能、以及每秒118.5萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算的深度學(xué)習(xí)性能;第二，內(nèi)置5120個(gè)CUDA內(nèi)核，236 TFLOPS張量?jī)?nèi)核和32GBHMB2高速大容量顯存;第三，雙向NVLink互聯(lián)技術(shù)可以通過(guò)并聯(lián)兩塊Quadro GPU將顯存擴(kuò)展至64GB;第四就是嵌入加速人工智能的計(jì)算單元Tensor Cores。

NVIDIA Quadro GV100適用于制造業(yè)、傳媒娛樂(lè)、醫(yī)療、建筑、工程和施工、油氣、科學(xué)可視化和軟件開發(fā)等領(lǐng)域，能為創(chuàng)意和技術(shù)專業(yè)人士、軟件開發(fā)人員及數(shù)據(jù)科學(xué)家提供更高的計(jì)算、渲染和深度學(xué)習(xí)性能，以及卓越的顯存容量及可擴(kuò)展性，滿足新一代設(shè)計(jì)和可視化工作流程的需求。

NVIDIA Quadro GV100首次亮相于NVIDIA 2018GTC技術(shù)大會(huì)，其最為突出的一項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)就是與NVIDIARTX技術(shù)結(jié)合，能夠在運(yùn)行專業(yè)設(shè)計(jì)及內(nèi)容創(chuàng)作類應(yīng)用程序的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的計(jì)算密集型光線追蹤。借助真實(shí)世界般的光線和物理屬性，能夠?qū)崿F(xiàn)栩栩如生的光照、反射和陰影效果，并以更快的速度實(shí)現(xiàn)電影級(jí)畫質(zhì)的渲染。

真實(shí)感渲染是很多設(shè)計(jì)行業(yè)中不可或缺的要素，利用傳統(tǒng)的視頻渲染方法實(shí)現(xiàn)真實(shí)的陰影效果需要用到環(huán)境光遮蔽、烘焙光照等技術(shù)去模擬光影。而進(jìn)行光線追蹤，則要求對(duì)每一束、每一路光線進(jìn)行運(yùn)算，而且不同速度的光線因?yàn)榉瓷?、折射等?huì)有不同的變化。比如追蹤一個(gè)房間的光，需要追蹤每一束光線在房間當(dāng)中的運(yùn)行軌跡，以及它接觸不同表面之后會(huì)產(chǎn)生什么反射、折射效果，最后進(jìn)行計(jì)算的光束數(shù)量是以百萬(wàn)計(jì)的，因此這對(duì)計(jì)算能力來(lái)講是一大挑戰(zhàn)。

GV100將NVIDIA RTX Technology軟件與Volta架構(gòu)的GPU“軟硬結(jié)合”實(shí)現(xiàn)更高的模擬運(yùn)算速度，使實(shí)時(shí)光線追蹤成為可能。利用新的實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)，設(shè)計(jì)者無(wú)需再通過(guò)修改光線效果模擬光影，可以直接重建光線，模擬真實(shí)世界當(dāng)中的光，使光線效果更加逼真，更加細(xì)致入微。

NVIDIA將AI的深度學(xué)習(xí)能力引入到了專業(yè)圖形領(lǐng)域，可以在GPU上利用人工智能技術(shù)快速完成去噪點(diǎn)工作。NVIDIDA在V-Ray最新測(cè)試版的V-Ray 4.0中加入了NVIDIA OPTIX AI DENOISER技術(shù)，啟用AIDENOISER渲染20幀就可以達(dá)到普通渲染290幀的畫質(zhì)，速度相差15倍之多。采用GPU的AI降噪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)降噪的秒級(jí)反映，這樣的能力對(duì)于設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家來(lái)說(shuō)非常重要，在為圖片、產(chǎn)品選擇顏色、更改形狀等過(guò)程中，只有快速實(shí)時(shí)反饋才能保證設(shè)計(jì)者對(duì)圖像效果的把控。

此外，在AI應(yīng)用方面Quadro平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)NVIDIA GPU CLOUD （NGC）的支持，讓研究人員和數(shù)據(jù)科學(xué)家輕松訪問(wèn)全面的GPU優(yōu)化軟件目錄，快速訪問(wèn)深度學(xué)習(xí)框架。使得那些通過(guò)工作站來(lái)使用Quadro的用戶，能夠快速、高效的進(jìn)行人工智能的開發(fā)和訓(xùn)練。在人工智能推理方面GV100也可以快速處理邊緣聚合推理，運(yùn)用人工智能技術(shù)快速識(shí)別對(duì)象，在本地直接進(jìn)行處理。

在大規(guī)模渲染的視頻、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，GPU組建的渲染農(nóng)場(chǎng)也比CPU具有更大的優(yōu)勢(shì)。Quadro GV100與相結(jié)合可以大幅縮減渲染農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用GPU服務(wù)器的數(shù)量與功耗。14臺(tái)采用NVIDIA RTX技術(shù)的4核GV100服務(wù)器組建的渲染農(nóng)場(chǎng)，就可以達(dá)到280臺(tái)雙CPU服務(wù)器的效果，而其建設(shè)成本只有CPU服務(wù)器的1/5，占用空間和功耗則是CPU服務(wù)器的1/7。

Quadro GV100融入了很多創(chuàng)新技術(shù)這也就對(duì)上層應(yīng)用軟件的支持度和兼容性提出了要求。Sandeep Gupte表示，目前NVIDIA正在廣泛地與軟件公司開展合作，包括ChaosGroup 、Maxwell、Redshift、Octane及Clarisse等渲染器制作公司，幫助他們充分利用Quadro GV100去優(yōu)化渲染器。同時(shí)，還有獨(dú)立軟件公司，包括歐特克、達(dá)索系統(tǒng)及Adobe等，幫助他們充分利用GV100來(lái)加速其應(yīng)用，使這些軟件可以在GV100上完美運(yùn)行，這也是NVIDIA和軟件公司雙方的工程師正在努力的方向。