工作站变身超级计算机

郭涛

现在的电影多多少少都会有一些特效镜头，科幻电影、动画电影就更是如此。精彩逼真的特效要依靠后台强大的IT设备的支持。由美国迪斯尼出品的《奇幻森林》（The Jungle Book）一片荣获了今年美国奥斯卡的最佳特效奖，NVIDIA专业的Quadro平台专用显卡功不可没。

NVIDIA中国区高级市场总监刘念宁表示，时至今日，NVIDIA的专业显卡在全球的市场份额已经超过90%。处于绝对领先地位的NVIDIA的下一个目标又在哪里呢？简单概括，就是在技术和产品上精益求精，开拓更多的应用场景。

在不久前结束的专业视听设备与信息系统集成技术展InfoComm China 2017上，NVIDIA为中国市场带来了全新的产品——新一代基于Pascal架构的Quadro GPU系列，主要包括GP100、P4000、P2000、P1000、P600和P400，为图像和视频处理的专业人士提供了更多的选择。

其中，最具代表性的一款产品就是GP100。NVIDIA专业可视化业务高级总监Sandeep Gupte称，GP100能够为普通的台式工作站赋予超级计算机的强大能力。它真有这么神奇吗？

举例来说，在统一仿真、高性能计算、渲染和设计等专业领域， GP100将前所未有的双精度性能与16GB的高带宽内存（HBM2）相结合，允许用户以前所未有的高性能完成逼真的多物理场仿真。用户还可以选择将两个GP100 GPU与NVLink技术相结合，并扩展到32GB的HBM2，从而在单一工作站中创建庞大的可视化计算解决方案。

当前，视觉计算已成为科技应用方面的最前沿，而视觉计算的落地离不开功能和性能强大的GPU。“GPU的应用已经渗透到各个领域。”英伟达中国区销售总监何犹卿归纳了GPU最典型的五大应用场景：深度学习和人工智能、工业仿真和VR/AR应用、基于GPU的真实物理渲染、数据中心、超高性能的高清图像和多屏应用等。

人工智能的研究和应用热潮正席卷中国大地。早在2011年，NVIDIA已经在北美地区开始尝试采用神经网络协助完成机器的认知工作，在这个过程中就用到了深度学习的方法。GP100提供了超过20 TFLOPS的半精度计算能力，可以成为Windows和Linux环境中深度学习的理想开发平台。

现在，VR/AR的应用也是一个热点。一些大型制造企业，甚至包括烟草企业都已经将VR技术引入到设计和生产流程中，对零件设计、操作过程、生产管理、故障检测等进行模拟，以避免质量问题的发生，提升管理效率。何犹卿举例说：“基于Pascal架构的新一代Quadro GPU可以很好地支持VR与设计和仿真工作流程的集成。经过VR认证的Quadro GP100和P4000具有创建详细、逼真、沉浸式环境的能力，能够在更大规模的环境中提供更好的设计体验。”

一部时长120分钟、4K影院播放质量的3D CG影片，如果采用一台双路的CPU服务器进行渲染，你猜需要多长时间？七千万个小时。然而采用GPU进行渲染，工作效率将大大提升。NVIDIA曾經为电影《变形金刚3》提供渲染服务，同样是渲染一帧4K的画面，采用CPU服务器需要288个小时，而采用NVIDIA的GPU只需3个多小时。

何犹卿表示：“出于提升速度和降低复杂度的考虑，主要的渲染工作都会转移到GPU平台上。未来2～3年，清一色的渲染工作一定都是在GPU上完成的。”渲染给GPU提供了更多可以施展的空间。举例来说，基于Pascal架构的Quadro GPU渲染照片级真实感图像的速度为CPU的18倍。

Quadro系列GPU是为专业的工作站设计的，除了可以在设计、内容创建、建筑等主流的应用领域发挥重要作用以外，还可以在数字标牌、嵌入式系统中大展拳脚。NVIDIA的目标是在巩固主流市场的同时，将Quadro系列GPU推广到更多的应用领域中，这也是NVIDIA公司今年的重要工作之一。

新一代Quadro系列GPU一经推出，就受到了业内领先的OEM、客户和合作伙伴的青睐。戴尔Precision工作站业务副总裁兼总经理Rahul Tikoo 表示：“基于Pascal架构的全新Quadro显卡为戴尔Precision 7720移动工作站提供了有力的技术支持，使其成为同类产品中首个通过VR认证的移动工作站。此外。Quadro显卡还让我们的塔式工作站能够以更快的速度实现照片级逼真的渲染。”

NVIDIA与全球知名的计算机仿真行业软件公司达索系统保持着紧密的合作。达索系统的Abaqus FEA软件仿真可以在Quadro GP100上实现明显的加速。“我们与众多CAD/CAE软件公司保持着深入合作，包括达索系统、SolidWorks、AUTODESK等。”何犹卿透露说，“我们与达索系统、国内顶级VR设计公司水晶石在上海的一个创业园区共建了一个专业VR应用解决方案平台，为VR领域的创业者提供支持。”