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智東西（公眾號(hào)：zhidxcom）文| 李水青

導(dǎo)語(yǔ)：英偉達(dá)RTX服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心工作站和虛擬GPU三大解決方案，通過(guò)AI與專業(yè)可視化技術(shù)的結(jié)合，帶來(lái)專業(yè)視覺領(lǐng)域效率的提升。

智東西7月17日消息，今天NVIDIA在北京InfoComm China 2019高峰會(huì)議上，介紹了其專業(yè)視覺解決方案RTX服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心工作站和虛擬GPU（vGPU）等系列產(chǎn)品，展示了NVIDIA如何通過(guò)AI與專業(yè)可視化技術(shù)的結(jié)合，帶來(lái)專業(yè)視覺領(lǐng)域效率的提升。

在計(jì)算機(jī)圖形領(lǐng)域，Quadro是NVIDIA的一大核心產(chǎn)品。NVIDIA致力于讓“RTX for everywhere”，在AI方面，向開發(fā)者提供CUDA-X軟件包和工具；在邊緣計(jì)算，提供數(shù)據(jù)科學(xué)工作站和虛擬GPU解決方案。

具體來(lái)說(shuō)，英偉達(dá)RTX服務(wù)器包含全面優(yōu)化的軟件堆棧，適用于Optix RTX渲染、游戲、VR/AR、專業(yè)可視化應(yīng)用程序；數(shù)據(jù)科學(xué)工作站方案致力于幫助數(shù)據(jù)科學(xué)家更快地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)；最后，虛擬GPU能幫助企業(yè)和個(gè)人像“取自助餐”一樣調(diào)用虛擬GPU，進(jìn)而節(jié)省資源，提高工作效率。

期間，智東西等媒體還參觀了NVIDIA展區(qū)， 多位專家分別詳盡地展示和講解了NVIDIA實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)、8K視頻編輯、虛擬GPU等解決方案。

一、RTX服務(wù)器：實(shí)時(shí)光線追蹤，速度比CPU快4倍

光線追蹤技術(shù)（RTX）由來(lái)已久，但因?yàn)槠渌栌?jì)算量非常大，直到這兩年，NVIDIA才提出實(shí)時(shí)光線追蹤。

過(guò)去渲染等圖像編輯任務(wù)耗時(shí)長(zhǎng)、工種流程多、單一化管理效率低下。而在現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代，內(nèi)容成爆炸式增長(zhǎng)，無(wú)論是好萊塢大片、汽車建模、建筑設(shè)計(jì)，還是游戲和個(gè)人娛樂(lè)，都需要強(qiáng)大計(jì)算力的支撐，與此同時(shí)，人們對(duì)高品質(zhì)渲染愈發(fā)挑剔。

去年，NVIDIA提出Turing架構(gòu)，首次加入RT Core，可實(shí)現(xiàn)對(duì)象和環(huán)境的實(shí)時(shí)光線追蹤，并做到物理上精確的陰影、反射和折射以及全局光照。另外，Turing架構(gòu)采用的Tensor Core可加速深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和推理，并首次支持了8K編解碼芯片，可以集合CUDA-X解決方案直接在顯存中處理視頻。

NVIDIA Quadro RTX GPU依托NVIDIA Turing架構(gòu)和NVIDIA RTX平臺(tái)，加速光線追蹤、AI、高級(jí)著色和仿真，為設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家?guī)?lái)實(shí)時(shí)的逼真場(chǎng)景渲染，通過(guò)增添AI能力，使其能與復(fù)雜模型與場(chǎng)景進(jìn)行流暢互動(dòng)，大大提升工作效率。

盡管Quadro RTX GPU可用于個(gè)人PC中，當(dāng)一個(gè)渲染團(tuán)隊(duì)往往有幾十或上百人，工作流程非常復(fù)雜，一個(gè)員工設(shè)計(jì)或創(chuàng)造一個(gè)資源，團(tuán)隊(duì)其他成員可能都要等他完成這項(xiàng)工作。

對(duì)此，NVIDIA推出RTX服務(wù)器。

RTX服務(wù)器共有8顆GPU，有Quadro RTX 6000和RTX 8000兩種GPU可供選擇，每?jī)蓚€(gè)通過(guò)NVLink連接，可以處理數(shù)據(jù)量非常大的工作流程。兩種GPU的CUDA Core和RT Core數(shù)量均相同，只有顯存大小不同。

據(jù)介紹，通過(guò)原來(lái)單顆GPU或者CPU農(nóng)場(chǎng)的渲染方式，可能一天只能設(shè)計(jì)兩個(gè)鏡頭。而通過(guò)RTX服務(wù)器強(qiáng)大的計(jì)算力，一天可以完成大概7個(gè)鏡頭。

用戶可將任務(wù)通過(guò)后臺(tái)方式提交給RTX服務(wù)器，渲染以后以流的方式推出，直接就能看到RTX服務(wù)器渲染出來(lái)的場(chǎng)景。用戶可將資源丟給后臺(tái)服務(wù)器渲染，繼續(xù)做下一個(gè)工作。《汽車總動(dòng)員》即是通過(guò)RTX服務(wù)器進(jìn)行渲染的。

NVIDIA在現(xiàn)場(chǎng)展示了基于RTX GPU的圖像編輯過(guò)程，用戶只需點(diǎn)選設(shè)置全局光照、陰影、環(huán)境光遮、反射等效果，機(jī)器就能自行完成實(shí)時(shí)的光線追蹤，整個(gè)過(guò)程流暢自然，而且渲染效果非常細(xì)膩。

綠色箭頭右側(cè)為英偉達(dá)實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)效果，鏡像畫面細(xì)膩

RTX服務(wù)器將硬件成本大大降低，原先CPU服務(wù)器需要占用幾個(gè)機(jī)架，相比之下，RTX服務(wù)器將耗時(shí)降為1/4，空間節(jié)省到1/10，耗電量?jī)H為CPU服務(wù)器的1/11。

據(jù)稱，在國(guó)外，Adobe等公司已經(jīng)在使用這一技術(shù)，而在國(guó)內(nèi)一些燈塔客戶也已經(jīng)在使用這款產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)的一些知名渲染服務(wù)商、云游戲商也準(zhǔn)備用RTX服務(wù)器做集群，提供GPU渲染服務(wù)。NVIDIA的專家表示，今年下半年，市場(chǎng)上應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多這方面的聲音。

RTX服務(wù)器可應(yīng)對(duì)多種視覺工作挑戰(zhàn)

二、數(shù)據(jù)科學(xué)工作站，降低數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)時(shí)間

機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域存在一些痛點(diǎn)：數(shù)據(jù)量依然大、需不斷安裝軟件、CPU處理傳統(tǒng)數(shù)據(jù)耗時(shí)長(zhǎng)。

英偉達(dá)數(shù)據(jù)科學(xué)工作站針對(duì)這一痛點(diǎn)，致力于幫助數(shù)據(jù)科學(xué)家降低數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)的時(shí)間。

該數(shù)據(jù)科學(xué)工作站能夠使數(shù)據(jù)科學(xué)家在電腦桌面上進(jìn)行快速地準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，過(guò)去CPU數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中，而這一平臺(tái)將數(shù)據(jù)直接放在顯存中，用以訓(xùn)練模型，最后，通過(guò)模型生成可視化圖表。

NVIDIA數(shù)據(jù)科學(xué)工作站基于強(qiáng)大的參考架構(gòu)搭建，該架構(gòu)由兩顆高端NVIDIA Quadro RTX GPU和NVIDIA CUDA-X AI加速數(shù)據(jù)科學(xué)軟件構(gòu)成，如RAPIDS、TensorFlow、PyTorch和Caffe。

CUDA-X AI是一個(gè)資源庫(kù)合集，讓現(xiàn)代化計(jì)算應(yīng)用能夠從NVIDIA的GPU加速計(jì)算平臺(tái)中受益。

借助NVIDIA NVLink互聯(lián)技術(shù)，雙Quadro RTX 8000和6000 GPU可實(shí)現(xiàn)最高可達(dá)260 teraflops的計(jì)算性能和96GB的內(nèi)存。它預(yù)裝了所需要的所有庫(kù)，用戶既可以用它做機(jī)器學(xué)習(xí)，可以做深度學(xué)習(xí)加速方案，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)科學(xué)工作站來(lái)實(shí)現(xiàn)。

RAPIDS是NVIDIA軟件架構(gòu)的一個(gè)方案，利用GPU強(qiáng)大的算力解決數(shù)據(jù)科學(xué)家的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型訓(xùn)練和最后驗(yàn)證的整體加速流程。數(shù)據(jù)科學(xué)工作站將RAPIDS軟件整體方案集成在預(yù)裝中，直接拿基于RTX 6000、RTX 8000的顯卡數(shù)據(jù)科學(xué)工作站就可以應(yīng)用。

數(shù)據(jù)科學(xué)家的一天：使用NVIDIA數(shù)據(jù)工作站的前后對(duì)比

NVIDIA數(shù)據(jù)科學(xué)工作站可廣泛用于金融征信數(shù)據(jù)、電信防詐騙、零售業(yè)庫(kù)存檢測(cè)、區(qū)域火災(zāi)監(jiān)測(cè)等細(xì)分領(lǐng)域。例如，麻省理工大學(xué)（MIT）已利用NVIDIA數(shù)據(jù)科學(xué)工作站，處理無(wú)人機(jī)巡邏產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以此預(yù)測(cè)道路擁堵、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等情況；另外，英國(guó)建筑設(shè)計(jì)公司ARUP也已經(jīng)使用英偉達(dá)數(shù)據(jù)科學(xué)工作站保護(hù)數(shù)據(jù)安全。

當(dāng)智東西問(wèn)到數(shù)據(jù)科學(xué)工作站面臨什么挑戰(zhàn)，NVIDIA的專家表示，時(shí)間和算力的成本都是較大挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與模型訓(xùn)練都很耗時(shí)，而且需要算法不斷快速迭代。

從傳統(tǒng)可視化計(jì)算的應(yīng)用角度，另一個(gè)難點(diǎn)在于人的工作方式改變，人的工作轉(zhuǎn)到機(jī)器，主要面臨兩類問(wèn)題，一是客戶是否有足夠大量的信息來(lái)訓(xùn)練模型，二是客戶是否做好準(zhǔn)備改變工作流程。用戶提供的數(shù)據(jù)和提供數(shù)據(jù)的方式能否和模型所需的數(shù)據(jù)匹配，以及算力能否繼續(xù)迭代以適應(yīng)以指數(shù)函數(shù)趨勢(shì)增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)，是英偉達(dá)數(shù)據(jù)科學(xué)工作站著重要解決的問(wèn)題。

三、虛擬GPU，動(dòng)態(tài)調(diào)用降低能耗

根據(jù)不同行業(yè)及用途，NVIDIA推出了不同的GPU產(chǎn)品，其中一個(gè)相對(duì)抽象的產(chǎn)品叫vGPU（Virtual GPU），或者稱之為GPU虛擬化技術(shù)。

過(guò)去，辦公場(chǎng)景主要使用筆記本，數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)均在個(gè)人端點(diǎn)，而一旦筆記本丟失就意味著失去一切。

根據(jù)這一痛點(diǎn)，NVIDIA從管理和數(shù)據(jù)安全的角度，提出VDI和虛擬化概念，將辦公數(shù)據(jù)程序和應(yīng)用運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心，將高性能的物理服務(wù)器和用戶的工作負(fù)載，以虛擬機(jī)的形式運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心的程序上。

NVIDIA專家介紹稱，這是用戶在使用計(jì)算機(jī)方式上的大勢(shì)所趨。

vGPU 8.0的新特性

vGPU是一款針對(duì)虛擬場(chǎng)景而設(shè)立的純軟件產(chǎn)品，最新的RTX GPU和vGPU 8.0，為影視娛樂(lè)、制造業(yè)、建筑業(yè)等很多行業(yè)更好地提供RTX技術(shù)。通過(guò)vGPU，用戶可以動(dòng)態(tài)改變GPU的用途，只將一部分GPU的算力獨(dú)立分配出來(lái)執(zhí)行特定任務(wù)。“就像自助蛋糕一樣，用戶可以根據(jù)需求拿不同口味、不同分量的蛋糕。”

這樣的方式既解決了數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，又實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的軟件部署、統(tǒng)一的企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用和安全策略的下發(fā)。買一臺(tái)服務(wù)器即可支持很多用戶，提高工作效率和投資回報(bào)，同時(shí)降低了用戶的采購(gòu)和運(yùn)維成本。

以汽車制造業(yè)的使用場(chǎng)景為例，白天用戶們集中辦公，晚上少數(shù)用戶還在加班，但服務(wù)器工作不像白天那樣飽和，借助GPU的vMotion能力，可以將零散員工的工作從分散的服務(wù)器上集中在少量服務(wù)器上，將其余空閑服務(wù)器關(guān)機(jī)，以此降低能耗、節(jié)省電費(fèi)，且整個(gè)過(guò)程用戶無(wú)感知。

另外，用戶可以結(jié)合虛擬化的場(chǎng)景，利用RTX服務(wù)器，讓用戶可以在任意設(shè)備、任意地點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)RTX的工作平臺(tái)。

vGPU產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行了多次迭代，差異點(diǎn)主要在于對(duì)硬件架構(gòu)的支持、對(duì)生態(tài)的完善和。vGPU管理功能的不斷增強(qiáng)；每一代vGPU都伴隨著硬件架構(gòu)的不斷升級(jí)而更新。比如，vGPU 7.0開始支持Turing架構(gòu)；vGPU 8.0新增對(duì)Quadro系列RTX 6000和RTX 8000 GPU的虛擬化，支持熱遷移，可以將顯存按整數(shù)分割的方式支持更多用戶，并支持Windows10的RS5版本。

vGPU的相關(guān)參數(shù)

其中，面向設(shè)計(jì)師等專業(yè)工作者的NVIDIA Quadro虛擬數(shù)據(jù)中心工作站（Quadro vDWS）能夠在任何地點(diǎn)、任何設(shè)備上滿足最嚴(yán)苛的需求，實(shí)現(xiàn)無(wú)與倫比的體驗(yàn)。

在展臺(tái)，我們也參觀了NVIDIA Quadro RTX 8000渲染片段，通過(guò)虛擬GPU，NVIDIA RTX GPU可以同時(shí)為多部機(jī)器提供RTX實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)所需的算力。

結(jié)語(yǔ)：催化專業(yè)可視化領(lǐng)域創(chuàng)新

早在三年前，NVIDIA就開始在InfoComm大會(huì)上提及計(jì)算機(jī)圖形與AI技術(shù)的結(jié)合，如今隨著5G的快速發(fā)展，它與計(jì)算機(jī)圖形、AI的整合正成為NVIDIA重要的產(chǎn)品趨勢(shì)。

5G不僅帶來(lái)更大的帶寬和更低的延遲，同時(shí)讓端與云的界限變小。從今天講解的三類產(chǎn)品來(lái)看，面向?qū)I(yè)可視化領(lǐng)域，NVIDIA從數(shù)據(jù)中心的RTX服務(wù)器和邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)科學(xué)工作站，加上虛擬GPU解決方案，提升效率并降低成本。

而對(duì)于內(nèi)容創(chuàng)造者來(lái)說(shuō)，如能打破時(shí)間的限制，就意味著有更多創(chuàng)新和想象的空間。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的详解英伟达三大专业视觉解决方案，覆盖数据中心和边缘计算的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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