英偉達(dá)瞄準(zhǔn)自動駕駛 為元宇宙賽道“筑路

什么是“AI工廠”？

在未來會有一個(gè)了解你，能幫你推薦藥物、讀物、治療方案等的模型，這個(gè)必須在輸入數(shù)據(jù)和輸出模型之間反復(fù)訓(xùn)練?，F(xiàn)在你已經(jīng)可以看到很多這樣的互聯(lián)網(wǎng)AI工廠，而以后每家公司都會有AI工廠，因?yàn)槊考夜緩母旧险f所做的都是智能。

另一個(gè)角度來看，這是一種新型的數(shù)據(jù)中心，“它已經(jīng)無處不在，但這只是開始”。企業(yè)客戶正積極處理、提煉數(shù)據(jù)，開發(fā)AI軟件，逐步轉(zhuǎn)化為智能制造商。當(dāng)前，AI科技正“朝著各個(gè)方向飛速向前。

為了實(shí)現(xiàn)上面所描述的目標(biāo)，GTC大會介紹了基Hopper架構(gòu)的英偉達(dá)H100，號稱是為全球AI基礎(chǔ)設(shè)施打造的新引擎，H100目前已經(jīng)投入生產(chǎn)，預(yù)計(jì)從第三季度起正式供貨。

Hopper的技術(shù)突破，包含新的Transformer引擎，模型訓(xùn)練周期將由幾周縮短至數(shù)天，瞄準(zhǔn)圖形處理和人工智能兩大賽道，能夠在不損失準(zhǔn)確性的前提下實(shí)現(xiàn)6倍網(wǎng)絡(luò)加速性能。

小趣聞：H100的新一代Hopper架構(gòu)以“計(jì)算機(jī)軟件工程第一夫人”Grace Hopper命名。Grace Hopper是計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)之一，發(fā)明了世界上第一個(gè)編譯器 —— A-0系統(tǒng)。1945年，Grace Hopper在Mark Ⅱ中發(fā)現(xiàn)了一只導(dǎo)致機(jī)器故障的飛蛾，從此“bug” 和 “debug” (除蟲) 便成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專用詞匯。

基于H100推出的最新DGX H100計(jì)算系統(tǒng)，是常見的配備8塊GPU。但DGX H100系統(tǒng)在FP8精度下達(dá)到32 Petaflop的AI性能，比上一代DGX A100系統(tǒng)高了6倍，900GB/s的GPU連接速度接近上一代的1.5倍。

另外還有在DGX H100基礎(chǔ)上搭建的Eos超級計(jì)算機(jī)，又創(chuàng)造了AI超算性能世界第一，其18.4 Exaflops的AI計(jì)算性能比日本“富岳”（Fugaku）超級計(jì)算機(jī)快了4倍。Eos配備了576個(gè)DGX H100系統(tǒng)，用了4608塊H100。在傳統(tǒng)科學(xué)計(jì)算，算力能達(dá)275 Petaflops ，第一名富岳是442 Petaflops。

下一個(gè)進(jìn)化方向：Omniverse

在去年4月英偉達(dá)舉辦的GTC峰會上，其最為熱議的標(biāo)志性事件就是14秒的“數(shù)字替身”。不僅人是替身，黃仁旭身上的標(biāo)志性皮衣、帶壁爐的廚房以及桌上的所有物件，都是通過軟件技術(shù)渲染出來的仿真畫面。這14秒不僅是英偉達(dá)Omniverse的宣傳，更是對元宇宙賽道的主動覆蓋。

Omniverse是基于英偉達(dá)光線追蹤GPU和皮克斯的USD（Universal Scene Description）數(shù)據(jù)格式的實(shí)時(shí)圖形和仿真模擬平臺，可進(jìn)行3D虛擬世界實(shí)時(shí)模擬和協(xié)作。

這不是一個(gè)娛樂項(xiàng)目，黃仁勛為Omniverse描述的未來圖景是成為“以行動為導(dǎo)向的AI”的組成成分。什么意思呢？以NASA舉例，半個(gè)世紀(jì)之前，阿波羅13號登月計(jì)劃遭遇意外。為了拯救機(jī)組人員，NASA的工程師們決定在地球上建造一個(gè)乘員艙模型、探索可行的救援辦法。

Omniverse的目的并不是構(gòu)建元宇宙本身，而是提供建設(shè)元宇宙的平臺和工具。數(shù)字孿生也可以理解為在虛擬空間重現(xiàn)物理世界，簡稱“造世界”。數(shù)字孿生的思路相當(dāng)于對此進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)展，創(chuàng)造出一個(gè)與物理世界連通的虛擬世界。

例如愛立信就將自身多年的無線電網(wǎng)絡(luò)仿真專業(yè)知識整合到Omniverse中，通過構(gòu)建城市規(guī)模的數(shù)字孿生，幫助準(zhǔn)確模擬5G基站與環(huán)境之間的交互作用，從而更大程度地提高性能和覆蓋率。寶馬集團(tuán)也早已采用Omniverse來設(shè)計(jì)整個(gè)工廠，實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)字孿生。寶馬全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)千名規(guī)劃師、產(chǎn)品工程師、設(shè)備經(jīng)理和精益專家能夠在同一個(gè)虛擬環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作，在工廠實(shí)際建成或集成新產(chǎn)品之前，對極其復(fù)雜的制造系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃、工程、模擬和優(yōu)化。

Omniverse軟件專為構(gòu)建數(shù)字孿生而生，助力元宇宙基建落地，生態(tài)初具雛形。英偉達(dá)認(rèn)為Omniverse的意義在于創(chuàng)造全新的3D內(nèi)容協(xié)作方式、真實(shí)場景的數(shù)字孿生以及為機(jī)器人創(chuàng)建模擬訓(xùn)練環(huán)境以降低試錯(cuò)成本。目前，Omniverse在全球3D設(shè)計(jì)和DCC用戶內(nèi)滲透率預(yù)計(jì)已達(dá)1%，預(yù)計(jì)Omniverse用戶將在5年內(nèi)突破300萬，帶來每年50億美元以上訂閱收入。

此次GTC上英偉達(dá)還發(fā)布了首款元宇宙服務(wù)器OVX。OVX系統(tǒng)將成為Omniverse數(shù)字孿生的運(yùn)行載體，負(fù)責(zé)在同一時(shí)空內(nèi)為多個(gè)自主系統(tǒng)運(yùn)行大規(guī)模模擬，骨干在于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)源自此次公布的英偉達(dá)Spectrum-4高性能數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺。為了讓更多用戶能夠訪問Omniverse會上公布了Omniverse Cloud，現(xiàn)在只需點(diǎn)擊幾下，協(xié)作方就能接入云端、參與到Omniverse當(dāng)中。

英偉達(dá)布局自動駕駛領(lǐng)域

在中國有句老話：“要想富，先修路?！爆F(xiàn)實(shí)生活中交通的高效運(yùn)行會提高人流、物流等生產(chǎn)要素的流通效率，進(jìn)而助力整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展。

早在2015年，英偉達(dá)就推出了NVIDIA Drive系列平臺，賦能自動駕駛生態(tài)。此后幾乎是每年英偉達(dá)都要更新一至兩次Drive平臺，每隔兩年發(fā)布一款車規(guī)級SoC芯片，不斷拉升算力水平。

英偉達(dá)DRIVE自動駕駛汽車系統(tǒng)在本質(zhì)上就屬于“AI司機(jī)”。作為新一代電動汽車、機(jī)器人出租車、穿梭巴士與貨運(yùn)卡車自動駕駛引擎的集中式AV與AI計(jì)算機(jī)英偉達(dá)Orin，將在本月內(nèi)開始發(fā)貨。

此次公布的還有Hyperion 9，相比目前的第8代平臺，最明顯的改變是支持感知硬件數(shù)量大幅度提升，其中包括車外部分14個(gè)攝像頭、9個(gè)毫米波雷達(dá)、3個(gè)激光雷達(dá)以及20個(gè)超聲波雷達(dá)；車內(nèi)部分，可支持3個(gè)攝像頭以及1個(gè)毫米波雷達(dá)。這意味著Hyperion 9的性能兩倍于第8代平臺，并且將支持L3級自動駕駛和停車場L4級泊車功能。

Hyperion 9所采用的是Atlan芯片。Atlan芯片在GTC 2021大會上推出，在現(xiàn)有Orin芯片基礎(chǔ)上對整體芯片架構(gòu)進(jìn)行了大變革，將集成Grace-Next CPU、Ampere-Next GPU單元，首次集成Bluefield 數(shù)據(jù)處理單元（DPU），起到協(xié)助AI運(yùn)算、加強(qiáng)自動駕駛能力的作用。

雖然英偉達(dá)還沒有公布各模塊具體的核心參數(shù)，但在算力方面，Atlan芯片的目標(biāo)算力是1000TOPS，Orin芯片的算力水平是254TOPS，提升了3倍左右。在交付時(shí)間方面，英偉達(dá)Atlan芯片的交付時(shí)間預(yù)計(jì)在2025年，Hyperion 9自動駕駛平臺的交付時(shí)間預(yù)計(jì)在2026年。

自動駕駛所需的“神經(jīng)”與“大腦”之外，GTC開發(fā)者大會上宣布的Drive Map是一個(gè)地圖平臺，旨在加速L3和L4自動駕駛汽車的到來。該平臺基于創(chuàng)業(yè)公司DeepMap的技術(shù)，該公司去年被英偉達(dá)收購，DeepMap在過去六年中一直在開發(fā)用于自動駕駛車輛的高精度地圖。

DRIVE Map將擁有兩個(gè)地圖引擎，分別對應(yīng)真值測繪地圖（DeepMap）引擎與眾包車隊(duì)地圖引擎。兩個(gè)地圖引擎能滿足不同功能所需，在數(shù)據(jù)精度與數(shù)據(jù)新鮮度、規(guī)模程度上取得兩全其美的效果。

定位方面，DRIVE Map包含攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)傳感器三層定位層，攝像頭定位層由司機(jī)在導(dǎo)航時(shí)看到的相同細(xì)節(jié)組成，如車道分隔線、道路標(biāo)記、道路邊界、交通燈、標(biāo)志和電線桿等。雷達(dá)定位層是雷達(dá)回波的聚合點(diǎn)云，用于確定自動駕駛車輛的精確位置。雷達(dá)數(shù)據(jù)則在低光照條件和雨霧等惡劣天氣條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，AI能夠根據(jù)雷達(dá)掃描發(fā)現(xiàn)的周圍物體進(jìn)行定位，激光雷達(dá)體素層則能以5厘米的高分辨率構(gòu)建3D世界。

英偉達(dá)計(jì)劃在2024年底前，對北美、西歐、亞洲的主要道路完成DRIVE Map的創(chuàng)建，公路總里程將達(dá)到50萬公里。DRIVE Map所生成的數(shù)據(jù)，將導(dǎo)入到NVIDIA Omniverse中，在虛擬世界中構(gòu)建數(shù)字孿生體，用于訓(xùn)練自動駕駛引擎。

英偉達(dá)在汽車圈客戶大致可以分為三類：

1. 造車新勢力，包括蔚來（ET5、ET7）、小鵬（P5、P7、G9）、理想（X01）、威馬（M7）、上汽智己、R汽車、FF、Lucid Group等；

2. 傳統(tǒng)車企，包括比亞迪、奔馳、捷豹路虎、沃爾沃、現(xiàn)代、奧迪、路特斯等；

3. 自動駕駛公司，包括通用Cruise、亞馬遜 Zoox、滴滴、沃爾沃商用車、Kodiak、圖森未來、智加科技、AutoX、小馬智行、文遠(yuǎn)知行、元戎啟行等。

英偉達(dá)定位服務(wù)L3及以上的智能駕駛，作為GPU的發(fā)明者，在汽車主控芯片的GPU市場處于壟斷地位，常年保持70%的市場占有率。

英偉達(dá)制定了路線圖，以實(shí)現(xiàn)一萬億美元的收入。1000億美元可能來自游戲，3000億美元來自芯片和系統(tǒng)，1500億美元來自AI企業(yè)軟件，1500億美元來自O(shè)mniverse企業(yè)軟件，3000億美元來自汽車行業(yè)。

英偉達(dá)的汽車業(yè)務(wù)有三個(gè)組成部分：用于自動駕駛的Drive軟件堆棧，車載硬件以及用于管理、培訓(xùn)和模擬的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)。

軟件代表了3000億美元汽車機(jī)會的絕大部分，每輛車的軟件內(nèi)容在車輛的整個(gè)生命周期內(nèi)可能達(dá)到數(shù)千美元，而硬件則為數(shù)百美元。其次，軟件可以根據(jù)車輛的安裝基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展，而不是年產(chǎn)量。

例如，英偉達(dá)正在幫助汽車制造商提供Netflix風(fēng)格的訂閱服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)自動駕駛等功。這些服務(wù)為OEM廠商提供了一個(gè)令人興奮的機(jī)會來改變他們的商業(yè)模式，就像我們看到特斯拉用他們的Autopilot軟件所做的那樣。

與自動駕駛芯片相比，新勢力等車企并不愿意直接搭載英偉達(dá)的計(jì)算平臺，而是選擇Tier 1來代工，自己搞定軟件和算法，英偉達(dá)計(jì)算平臺的客戶也并不多。英偉達(dá)將持續(xù)面臨著兩大挑戰(zhàn)。

其一，暫時(shí)排在英偉達(dá)身后的競爭者們，將繼續(xù)奮力追擊，尋找任何能夠突破的市場。例如，國產(chǎn)自動駕駛芯片黑馬地平線，已經(jīng)與多家國產(chǎn)汽車廠商達(dá)成合作，從中低端市場切入，試圖從下向上擊穿市場。

其二，車企的自我革命，一部分車企以特斯拉和蘋果公司為榜樣，已經(jīng)把自研芯片提上日程。理想汽車總裁沈亞楠就曾談到車企布局芯片的邏輯，他表示車企首要先掌握域控制器的硬件能力、再掌握操作系統(tǒng)的能力，進(jìn)而去開發(fā)一顆好的芯片。

根據(jù)該公司首席執(zhí)行官黃仁勛最近的言論，英偉達(dá)顯然正在考慮轉(zhuǎn)向英特爾制造其芯片。然而，他也指出，根據(jù)路透社的一份新報(bào)告，代工討論需要很長時(shí)間，因?yàn)樗鼈兩婕罢瞎?yīng)鏈。

就目前而言，臺積電 ( TSMC ) 負(fù)責(zé)制造英偉達(dá)的大部分芯片。然而，臺積電也為AMD、蘋果、博通、聯(lián)發(fā)科和許多其他大公司制造芯片。

電話中的記者問黃是否擔(dān)心與英特爾這樣的競爭對手合作，他說與行業(yè)合作伙伴合作是公司的關(guān)鍵，并且與英特爾合作了很長時(shí)間。事實(shí)上，“英特爾多年來一直知道我們的秘密，”他說。