从540亿个晶体管的安培架构，解密英伟达的人工智能野心！

今日，英伟达CEO黄仁勋发表了GTC 2020演讲，由于疫情的影响，此次演讲改为线上发布的形式，但是却丝毫没有影响今年英伟达的产品布局和未来发展。
黄仁勋在2019年的时候曾表示，人工智能将推动长期需求，因为它是“我们这个时代最强大的单一力量”。2017年的时候已经有2000家人工智能初创企业与英伟达达成了合作，2019年的时候这一数字达到了4000家，今年这一数字还在稳步的增长。
全新Ampere（安培）到来
正如此前所预计的一样，黄仁勋在此次演讲中介绍了全新的Ampere（安培）架构，这一架构用以替代使用了接近两年的伏特（Volta）架构。
值得注意的是，全新的Ampere（安培）架构主要用于人工智能，数据中心等专业用途，而不是用于游戏显卡，这一情况与上一代的伏特（Volta）架构如出一辙。
同时，英伟达也宣布，首款基于Ampere（安培）架构的GPU A100已全面投入生产，并交付给全球的客户。
据黄仁勋介绍，采用Ampere（安培）架构的A100 GPU提供了强大的AI训练和推理能力，与上一代产品相比，性能提升了20倍，可以说是英伟达迄今为止最大的一次性能飞跃。
具体来看，GPU A100拥有五项创新：
首先，GPU A100是世界上最大的7nm处理器，采用的Ampere（安培）架构拥有540亿个晶体管。
第二，GPU A100采用第三代Tensor核心TF32，全新的TF32无需进行任何代码更改即可提供20倍于FP32的AI性能，此外，Tensor核心还支持FP64。
第三，A100 GPU内置的全新弹性计算技术使得每一项工作都能够获得与之适配的计算能力，这在以往是很难想象的。在实际应用中，每一个A100 GPU能够将自身划分为最多7个独立的部分用以执行推理能力。
第四，英伟达提供的互联技术能够将多个A100 GPU整合成一个大型的GPU来执行复杂的训练任务。
第五，该架构能利用稀疏特性将性能提升一倍。

黄仁勋认为：“云计算和人工智能的发展趋势，正在推动数据中心的设计发生结构性的改变，曾经以CPU为主的服务器正在变成以GPU加速为主。”这也是近几年来市场的主要趋势，在人工智能等趋势的推动下，GPU在计算方面的优势逐渐凸显。
目前微软已经率先采用了A100 GPU，微软副总裁Mikhail Parakhin表示：“Azure可以应用全新的A100 GPU来进行训练，推动云计算朝着语言，语音，视觉等多个模式方向发展。”
在此基础之上，英伟达也宣布推出了DGX A100系统，即通过互联功能将8个A100 GPU连接在一起。

DGX A100 AI系统的现实意义
在黄仁勋的介绍中，DGX A100 AI系统可以说是目前最先进的AI系统，能够将训练，推理，数据分析集成到一个平台上。
据了解，每一个DGX A100 AI系统可以配置最多56个GPU，从而提供更具弹性的，能够软件定义的数据中心架构。
那么这一系统在现实中到底有何用途呢？
以当前在全球爆发的疫情来看，DGX A100系统已经接到来自于美国能源部Argonne实验室的订单，该系统将用于分析和应对新冠肺炎。除此之外，全球多家公司，服务供应商和政府机构都订购了DGX A100系统。
“DGX A100系统的计算能力能够帮助研究人员探索新冠肺炎的治疗方法和疫苗，研究病毒的传播，以往需要数年才能完成的工作，在AI的加速下，能够在数日之内完成。”Argonne实验室主任表示。
在此基础之上，英伟达还推出了NVIDIA Clara医疗平台，该平台运行于A100 GPU之上，通过AI加速，研究人员只需要20分钟即可完成人类整个基因组测序工作，在不到两个小时的时间内，就可以分析出患者对于疾病的症状，对治疗可能出现的反应。
不过，值得注意是，即便拥有强大的AI模型，英伟达认为，跨全球的数据共享仍然面临着挑战。

英伟达的AI野心
英伟达在人工智能领域的发展已经布局数年，从提供强大的AI计算能力，到提供完善的平台，以及搭建生态系统，英伟达一直在努力。
除了此前的医疗平台之外，英伟达此次还推出了能够用于零售，电信，医疗保健等其他行业的EGX Edge AI平台。
与此前提到的专注于服务器端的平台不同，EGX Edge AI平台主要用于边缘端，借助平台强大的计算能力，商店，工厂等能够实时的保护来自数万亿个边缘传感器的大量数据流。
黄仁勋表示，物联网和人工智能两者的融合正在掀起以“一切都智能”为主题的革命，EGX Edge AI平台能够将标准的服务器变为微型的，原生的，安全的AI数据中心。
EGX Edge AI平台中的EGX A100是第一个基于Ampere（安培）架构的边缘AI产品，随着AI越来越趋向于边缘化，边缘AI产品能够实时的处理和保护来自边缘传感器的大量数据。
2019年3月，英伟达和Mellanox宣布两家公司已就收购事宜达成最终协议。英伟达占据了全球GPU市场很高的份额，而Mellanox则在高速以太网卡、网络互联设备市场排名第一。
在本次的演讲中，我们也看到此次收购所带来的影响。英伟达推出了Mellanox ConnectX-6网卡，提供高达25/50 Gb/s的传输速度。借助Mellanox ConnectX-6网卡，EGX A100能够将接收到的数据高速的传输到处理平台。
此外，英伟达还推出了目前世界上最小，功能最强大的AI超级计算机EGX Jetson Xavier NX，该计算机适用于微型服务器和边缘端，它能够在15W的功率下提供21 TOPS的计算能力，能够在10W功率下提供14 TOPS的计算能力。
据了解，EGX A100将于今年年底上市。基于EGX Jetson Xavier NX的即用型微型边缘服务器已经上市。
从今年的演讲中，我们不难发现，英伟达在人工智能领域的布局和战略已经越来越清晰，目前，英伟达已经完善了从服务器端到边缘端的产品，也填补了网络传输领域的空白，其AI生态领域也愈加完善！