在今天凌晨召開的NVIDIA GTC 2021開發(fā)者大會上，NVIDIA CEO黃仁勛正式發(fā)布了旗下首款Arm服務(wù)器CPU， 代號“Grace”，主要面向超大規(guī)模AI人工智能、HPC高性能計算，最大特點就是海量的帶寬，號稱是全球首款專為TB級加速計算而設(shè)計的CPU。
與此同時，NVIDIA還發(fā)布了基于Arm IP的BlueField-3 DPU，以及集成了Arm IP的首款算力高達1000TOPS的自動駕駛汽車芯片NVIDIA DRIVE Atlan。
黃仁勛在會上也表示：“我們每年都會發(fā)布激動人心的新品。三類芯片，逐年飛躍，一個架構(gòu)。”黃仁勛說，數(shù)據(jù)中心路線圖包括CPU、GPU和DPU這三類芯片，而Grace和BlueField是其中必不可少的關(guān)鍵組成部分。每個芯片架構(gòu)歷經(jīng)兩年的打磨周期(周期內(nèi)可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)變)，一年專注于x86平臺，另一年專注于Arm平臺。
NVIDIA首款Arm服務(wù)器CPU Grace
雖然在大家印象里NVIDIA是一家GPU公司，但早在多年前就曾推出過自己的Tegra系列CPU，甚至還一度進入了智能手機市場。
此次發(fā)布的NVIDIA Grace的名字，取自Grace Hopper——格蕾絲·霍珀女士，她是計算機史上最早的程序員之一，也是編譯語言之母，領(lǐng)導開發(fā)了編程語言Cobol。
據(jù)介紹，NVIDIA Grace基于Arm面向數(shù)據(jù)中心的下一代Neoverse內(nèi)核架構(gòu)每個CPU能在SPECrate2017_int_base基準測試中單位時間運行超過300個實例。
NVIDIA Grace還采用了第四代NVIDIA NVLink技術(shù)，從CPU到NVIDIA的GPU連接速度超過900GB/s，達到相當于目前服務(wù)器14倍的帶寬。而從CPU到CPU的連接速率也超過了600GB/s。另外，NVIDIA Grace還擁有目前最高的內(nèi)存帶寬，搭配LPDDR5X內(nèi)存可提供超過500GB/s的帶寬，而且支持ECC錯誤校驗。
在此次會議上，黃仁勛并未公布NVIDIA Grace具體的核心數(shù)量、頻率、緩存、功耗等數(shù)據(jù)。不過，黃仁勛表示，明年瑞士國家計算中心(CSCS)和美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室分別將推出一款性能強大的AI超級計算機面世，都將采用NVIDIA Grace CPU，據(jù)稱其與NVIDIA GPU緊密結(jié)合，性能將比目前最先進的NVIDIA DGX系統(tǒng)(在x86 CPU上運行)高出10倍。其中，瑞士國家超級計算中心(CSCS)、慧與(HPE)將聯(lián)合使用NVIDIA Grace CPU及下一代NVIDIA GPU，共同打造號稱世界最快AI超算的“ALPS”(阿爾卑斯山)，算力高達20ExaFlops(每秒2千億億次計算)，主要用于天氣研究與預報、材料科學等。
據(jù)介紹，NVIDIA Grace處理器計劃2023年正式推出，2025年將會推出下一代。NVIDIA還同時強調(diào)，會繼續(xù)支持x86架構(gòu)，未來將堅持x86、Arm兩條路線并行。
新一代數(shù)據(jù)處理器Bluefield-3 DPU
NVIDIA同時還發(fā)布了新一代數(shù)據(jù)處理器BlueField-3 DPU，為數(shù)據(jù)中心提供強大的軟件定義網(wǎng)絡(luò)、存儲和網(wǎng)絡(luò)安全加速功能。
據(jù)介紹，BlueField-3 DPU的晶體管數(shù)量達到了220億個，集成了16個Arm Cortex-A78內(nèi)核、18M IOPs彈性塊存儲。與上一代的BlueField-2 DPU相比，BlueField-3 DPU實現(xiàn)了10倍的加速計算性能提升和4倍的加密速度。BlueField-3也是首款支持第五代PCIe總線并提供數(shù)據(jù)中心時間同步加速的DPU。
一個BlueField-3 DPU所提供的數(shù)據(jù)中心服務(wù)相當于300個CPU核才能實現(xiàn)的工作負載，以400Gbps的速率，對網(wǎng)絡(luò)流量進行保護、卸載和加速。
BlueField-3可為NVIDIA Morpheus提供實時的網(wǎng)絡(luò)可視化、網(wǎng)絡(luò)威脅的檢測與響應(yīng)、以及監(jiān)控、遙測和代理服務(wù)，Morpheus是一個先進的基于AI的云原生網(wǎng)絡(luò)安全平臺。
BlueField-3還利用NVIDIA DOCA(集數(shù)據(jù)中心于芯片的架構(gòu))軟件開發(fā)包的優(yōu)勢，為開發(fā)者提供一個完整、開放的軟件平臺，開發(fā)在BlueField DPU上開發(fā)軟件定義和硬件加速的網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全和管理等應(yīng)用。DOCA已于今日發(fā)布并提供下載。
黃仁勛表示： “現(xiàn)代超大規(guī)模云技術(shù)推動數(shù)據(jù)中心從基礎(chǔ)上走向了新的架構(gòu), 利用一種專門針對數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)軟件而設(shè)計的新型處理器, 來卸載和加速由虛擬化、網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全和其它云原生AI服務(wù)產(chǎn)生的巨大計算負荷。BlueField DPU正是為此而生。”
BlueField-3是首款為AI和加速計算而設(shè)計的DPU，助力各企業(yè)在任何規(guī)模的應(yīng)用上都能實現(xiàn)領(lǐng)先的性能和數(shù)據(jù)中心的安全性。這款DPU針對多租戶、云原生環(huán)境進行了優(yōu)化，提供數(shù)據(jù)中心級的軟件定義和硬件加速的網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全和管理等服務(wù)。
據(jù)介紹，服務(wù)器制造商戴爾、浪潮、聯(lián)想和超微正在將BlueField DPU集成到他們的系統(tǒng)中。全球云服務(wù)供應(yīng)商都在使用BlueField DPU來加速他們的業(yè)務(wù)，如百度、京東和UCloud。隨著眾多企業(yè)對BlueField-3的支持，BlueField生態(tài)系統(tǒng)也在不斷擴大，這些企業(yè)包括：領(lǐng)先的混合云平臺合作伙伴Canonical、Red Hat和VMware;頭部網(wǎng)絡(luò)安全提供商Fortinet、Guardicore;存儲供應(yīng)商DDN?、NetApp和WekaIO;以及邊緣平臺供應(yīng)商Cloudflare、F5和Juniper Networks。
另外值得一提的是，BlueField-3完全向下兼容BlueField-2，提供更加出色的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用轉(zhuǎn)移、加速和隔離性能。BlueField-2有雙端口100Gb/s以太網(wǎng)或雙端口100Gb/s InfiniBand兩種選擇，最多可支持8個Arm核。BlueField-2 DPU還集成了各種不同的加速引擎來加速軟件定義存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全、流媒體、線速TLS/IPSEC加密、5G電信的精確定時、數(shù)據(jù)中心的時間同步以及其它云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)等。
根據(jù)預計，BlueField-3 DPU將于2022年第一季度發(fā)布樣品，后續(xù)的BlueField-4 DPU將包含640個晶體管，算力達1000TOPS，網(wǎng)絡(luò)速率達800Gbps。
自動駕駛汽車芯片DRIVE Atlan
NVIDIA在此次會議上還正式發(fā)布了最新一款智能汽車和自動駕駛汽車芯片組——DRIVE Atlan，單顆芯片的算力能夠達到1000TOPS，這也是業(yè)內(nèi)首款達到1000TOPS算力的芯片，將應(yīng)用于L4及L5級別自動駕駛。
作為參考，上一代Orin算力為254TOPS，而特斯拉自研的芯片算力則為144 TOPS。足以可見，英偉達Atlan的強大實力。
Atlan SoC集成了NVIDIA最新的安培架構(gòu)GPU核心、以及Arm架構(gòu)的Grace CPU核心、深度學習和計算機視覺加速器單元以及BlueField DPU核心，該平臺將實現(xiàn)每秒執(zhí)行1000萬億次操作(1000 TOPS)，是上一代產(chǎn)品的4倍，且預估其SPECint得分將超過100(SPECrate2017_int)，高于當今大多數(shù)robotaxi的總計算量。Atlan還是首款配備NVIDIA BlueField DPU的SoC，可提供可信賴的安全性、高級網(wǎng)絡(luò)和存儲服務(wù)。
Atlan SoC將于2023年向開發(fā)者提供樣品，2025年左右上市的車型就可能搭載。
同時，英偉達也公布了最新L4級自動駕駛開發(fā)車Hyperion 8，車輛搭載2顆英偉達Orin SoC用作自動駕駛計算，并用1顆Orin SoC監(jiān)測車內(nèi)安全員，同時用4顆Orin SoC與4顆MLNX芯片記錄3D環(huán)境。
車外傳感器使用8個800萬像素、4個300萬像素魚眼攝像頭、3個座艙內(nèi)攝像頭、9個毫米波雷達以及2個激光雷達。
這輛開發(fā)車將在今年年底面向開發(fā)者開放。黃仁勛還宣布自動駕駛仿真平臺DRIVE Sim將于今年夏季開放使用。
關(guān)于對Arm的收購進展
去年10月宣布以400億收購Arm之后，僅6個月之后，NVIDIA就一口氣發(fā)布了三款基于Arm IP的產(chǎn)品，這也足見NVIDIA對于Arm技術(shù)及其生態(tài)的看重。
值得一提的是，目前Arm服務(wù)器CPU陣營當中的兩大玩家——華為和飛騰接連遭到了美國的制裁，這也對于剛有起色的Arm服務(wù)器生態(tài)帶來了不小的打擊。此番NVIDIA的加入確實有助于Arm服務(wù)器生態(tài)的建設(shè)。但是，如果NVIDIA成功收購了Arm，那么則可能對于Arm生態(tài)建設(shè)帶來負面的影響。此前不論是Arm聯(lián)合創(chuàng)始人赫爾曼·豪澤，還是眾多的Arm CPU廠商都對此NVIDIA收購Arm表達了反對意見。
關(guān)于對Arm的收購進展，黃仁勛表示，目前收購工作正在穩(wěn)妥有序進行。“NVIDIA和各國監(jiān)管部門進行了積極有效的溝通，我們相信，監(jiān)管部門會支持NVIDIA收購Arm，因為這有利于市場競爭，有利于半導體行業(yè)的技術(shù)研發(fā)，相信這筆交易會在2022年有個積極正面的結(jié)果。”
值得一提的是，NVIDIA此次還公布了與亞馬遜AWS、Ampere Computing、聯(lián)發(fā)科和Marvell等基于Arm的CPU平臺的合作伙伴關(guān)系與合作進展，具體內(nèi)容包括為亞馬遜AWSGraviton2 CPU提供GPU加速、為科學和AI應(yīng)用開發(fā)提供支持的全新HPC開發(fā)者套件、提升邊緣視頻分析和安全功能、打造新一類基于Arm并搭載NVIDIA RTX GPU的新款PC等。
