AI新利器，英偉達推出新一代超強GPU

8月15日訊息，據GamesBeat報導，英偉達表示，隨著英偉達圖靈圖形處理單元(GPU)架構的推出，該公司“重新發明了計算機圖形學”。該架構將成為未來一系列圖形晶片的基礎，這些晶片將專注於實時光線追蹤，或高度真實、物理精確的圖形。

圖：英偉達執行長黃仁勳（Jensen Huang）展示10 GigaRay顯示卡Quadro rtx8000

一、自2006年發明以來的最大飛躍

 在加拿大溫哥華舉行的SIGGRAPH 2018計算機圖形與互動技術大會上，英偉達執行長黃仁勳(Jensen Huang)發表主題演講時說，新設計是“CUDA GPU自2006年發明以來的最大飛躍”。該架構可比上代架構快5倍的速度處理圖形。圖靈的新RT Cores（光線追蹤核心）可以加速光線追蹤，而新的Tensor Cores（張量核心）可以用於人工智慧推理，這兩種功能首次結合起來，使實時光線追蹤成為可能。

該顯示卡擁有5000/6000/8000三款RTX，具有16T單精度浮點效能，每秒10G Rays，每秒500T OPs深度學習，支援NVLink，每秒100GB，支援每秒500萬億張量的操作。

其核心面積暴增至754平方毫米，最大視訊記憶體48GB GDDR6，整合186億電晶體，視訊記憶體頻率14GHz，可實現硬體加速的AI、光線追蹤和模擬。黃仁勳稱其為2006以來最大的飛躍。

黃仁勳表示：“這是我們在一代人的時間裡所實現的最大一次飛躍。”這兩個引擎以及更強大的模擬計算和增強柵格化，開創了新一代的混合渲染功能，以推動該公司所說的2500億美元視覺效果產業前進。英偉達表示，混合渲染可以實現相當於電影質量的互動體驗、由神經網路提供的驚人效果以及高度複雜模型的流體互動。

黃仁勳表示，第一批使用圖靈架構的晶片是Nvidia Quadro rtx8000、Quadro rtx6000和Quadro rtx5000 GPU。他說：“圖靈架構是英偉達十多年來在計算機圖形學領域最重要的創新。混合渲染將改變這個行業，為我們的生活帶來更多的美好設計、更豐富的娛樂以及更多的互動體驗。實時光線追蹤的到來是我們行業的聖盃。”
圖靈架構是英偉達第8代GPU架構，它也是第一種光線追蹤GPU架構。通過使用圖靈的混合渲染功能，應用可以六倍於上一代Pascal的速度模擬物理世界。分析公司JPR執行長喬恩·佩迪（Jon Peddie）在宣告中稱：“這是計算機圖形史上的一個重要時刻，英偉達在我們預想的5年前就提供了實時光線追蹤。”
圖靈架構有專門的光線追蹤處理器，稱為RT Cores，它加速了光和聲音在3D環境中以每秒10 GigaRay速度傳播的計算。圖靈的實時光線跟蹤速度是上一代Pascal的25倍，而GPU節點可以超過CPU節點30倍的速度進行最終幀渲染。
Cinesite技術長米歇爾·西奧萊特（Michele Sciolette）表示:“Cinesite很自豪能與Autodesk和英偉達合作，將Arnold引入GPU中，但我們從未期望看到如此戲劇性的結果。這意味著我們可以更快、更頻繁、更高質量的設定迭代。這將徹底改變我們的藝術家的工作方式。
圖靈架構還具有Tensor Cores(即人工智慧子處理器)，它可以加速深度學習訓練和推理，每秒可提供500萬億張量操作。這個效能級別支援AI增強的特性，可用於建立具有強大新功能的應用程式。這些包括DLAA （深度學習抗鋸齒），這是高質量運動影像生成的突破，其他應用還包括去噪、解析度縮放和視訊調速。基於圖靈架構的Quadro GPU將於第四季度上市。

二、什麼是光線追蹤（ Ray-tracing ）？

RTX光線追蹤技術（ray-tracing）是英偉達在紀念3月GDC上釋出新技術 ，它能夠完美地計算光線反射、折射、散射等路線，渲染出逼真的畫面，幾乎與真實世界真假莫辨。

在真實世界中，我們看到的3D物體被光源照亮，且光子可以在到達觀看者的眼睛以前從一個物體反彈到另一個物體。光線追蹤技術則是反過來，通過從我們的眼睛（觀景式照相機）反向追蹤光線捕捉這些效果，通過追蹤2D視表面上每個畫素的光線的路徑，並應用到場景的3D模型中。

可想而知，這種技術的計算量非常大，一般渲染複雜的特殊效果可能需要花上幾天甚至幾周的時間，所以此前該項技術一直僅限於高成本的電影製作中。

不過，隨著這款“史上最強GPU”誕生，光線計算開始變得越來越簡單，產品設計師、遊戲設計師、建築師們能夠在幾分鐘甚至幾秒內生成逼真的產品模型。

三、新一代架構 —— 圖靈（ Turing ）

光線追蹤GPU使用的核心架構即是英偉達此次推出的全新架構——圖靈（Turing）。

早前6月23日，英偉達在官方推特慶祝計算機之父艾倫·圖靈（Alan Turing）的誕辰，當時吃瓜群眾就紛紛猜測NV此舉在暗示下一代顯示卡的架構將以“圖靈”命名。如今，這一猜測落地成真。

Turning架構提供高達16 TFLOPS+16TIPS的計算效能，擁有4608個CUDA core可實現複雜現實世界的快速物理模擬。該架構將實施光線追蹤加速到25倍，速度是CPU的30倍之多。

四、Quadro RTX伺服器

在展示基於RTX的Porsche demo後，黃仁勳宣佈釋出英偉達Quadro RTX伺服器（Quadro RTX Server）。該伺服器為資料中心的按需渲染制定了新標準，可輕鬆配置按需渲染節點，以進行批量和互動式渲染。

它將Quadro RTX GPU與明年第一季度將推出新的Quadro Infinity軟體相結合，提供強大而靈活的架構，從而滿足創意專業人士的需求。Quadro Infinity將允許多個使用者通過虛擬工作站訪問單個GPU，從而顯著提高資料中心的密度。終端使用者還可以根據他們的特定需求輕鬆配置渲染節點和工作站。

Quadro RTX伺服器預裝了業界領先的內容建立和渲染軟體，提供功能強大且易於部署的渲染解決方案，可從小型安裝擴充套件到最大的資料中心，僅佔CPU成本的四分之一渲染農場。

【本文轉載自：人工智慧和大資料，作者：AI小哥，原文連結：https://mp.weixin.qq.com/s/a4Q2lFMOzqWi8vAgVFChxA】

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