Nvidia ขยายการรองรับซีพียู ARM ด้วยชุดซอฟต์แวร์ AI และ HPC ที่สมบูรณ์

Nvidia Ampere

ในที่สุดวันนี้ Nvidia ก็ได้ประกาศรองรับโปรเซสเซอร์ที่มีสถาปัตยกรรม ARM พร้อมกับซอฟต์แวร์ AI และ HPC ทั้งชุด Nvidia คุ้นเคยกับ ARM เป็นอย่างดีเนื่องจากพวกเขาได้รวมสถาปัตยกรรมไว้ในชิป Tegra และระบบอื่น ๆ บนผลิตภัณฑ์ชิปสำหรับเกมพกพายานยนต์อัตโนมัติหุ่นยนต์และคอมพิวเตอร์ AI ในตัว

ทำไมตอนนี้?

ARM มีมาระยะหนึ่งแล้ว แต่การใช้งานในระบบ HPC นั้นไม่มีอยู่จริงจนกระทั่งไม่กี่ปี ระบบ HPC เกือบทั้งหมดใช้ชิปจาก Intel เนื่องจากมีมานานแล้วซึ่งส่งผลให้ซอฟต์แวร์รุ่นเก่าและการสนับสนุนไลบรารีเป็นไปอย่างดีเยี่ยม

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ARM ได้ทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อสร้างระบบนิเวศที่สามารถทำให้สถาปัตยกรรมของพวกเขาเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้สำหรับชิป x86 โครงการมงบล็องเป็นโครงการใหญ่ในทิศทางนี้

พาร์ทเนอร์ของ Mont-Blanc ต้องเริ่มต้นจากการสร้างระบบทดสอบ Arm HPC โดยใช้เทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือ 32 บิตและซอฟต์แวร์พอร์ตและปรับแต่งและเครื่องมือเพื่อสร้างระบบนิเวศซอฟต์แวร์ Arm ในปี 2015 Mont-Blanc ได้ติดตั้งคลัสเตอร์ HPC แบบ Arm เป็นครั้งแรกของโลกซึ่งมีซีพียูมือถือมากกว่า 2,000 ตัว ระบบนี้ช่วยแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการใช้เทคโนโลยี Arm สำหรับ HPC

- สตง

ในที่สุดความคิดริเริ่มเหล่านี้ก็เกิดผลและชิปที่มีสถาปัตยกรรม ARM ถูกนำมาใช้มากขึ้นในระบบ HPC ต่างๆทั่วโลก

ความสนใจทางธุรกิจของ Nvidia ในศูนย์ข้อมูล

Nvidia ครองส่วนใหญ่ของธุรกิจ GPU สำหรับผู้บริโภคและในช่วงหลายปีที่ผ่านมาพวกเขาได้สร้างสแต็กฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่มีชื่อเสียงสำหรับเวิร์กสเตชัน ในด้านซอฟต์แวร์พวกเขามีโซลูชันมากมายเกี่ยวกับ AI และ Deep Learning Workloads ปริมาณงานทั้งหมดเหล่านี้สามารถเร่งความเร็วได้ด้วย GPU และนี่คือจุดที่ GPU ของ Tesla และ Volta เข้ามา

สิ่งนี้ได้ช่วยการเงินของ บริษัท และตามบทความใน Fobes ประพันธ์โดย Karl Freund ' ในไตรมาสที่ 1 ปี 2019 ของ NVIDIA บริษัท ทำเกินความคาดหมายอีกครั้งโดยรายงานรายได้รวมที่เติบโต 66% รวมถึงการเติบโต 71% ในธุรกิจดาต้าเซ็นเตอร์ที่ร้อนแรง (ถึง 701 ล้านดอลลาร์ในไตรมาสนี้) สำหรับ NVIDIA ส่วน“ Datacenter” ประกอบด้วย High-Performance Computing (HPC), กราฟิกที่โฮสต์โดยดาต้าเซ็นเตอร์และการเร่ง AI”

สิ่งเหล่านี้เป็นประเด็นสำคัญในประเด็นสำคัญของนักลงทุนของ Nvidia หลังจาก Nvidia ซื้อกิจการ Mellanox ซึ่งเราได้กล่าวถึง ที่นี่ ซีอีโอ Jensen Huang แบ่งปันข้อมูลเชิงลึกเบื้องหลังการตัดสินใจโดยระบุว่า“ กลยุทธ์นี้เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของศูนย์ข้อมูลและเรากำลังรวมและรวมผู้นำสองคนในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงเข้าด้วยกัน เรามุ่งเน้นไปที่การประมวลผลแบบเร่งความเร็วสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูงและ Mellanox มุ่งเน้นไปที่ระบบเครือข่ายและพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูงและเราได้รวม บริษัท ทั้งสองไว้ด้วยกัน วิสัยทัศน์ของเราคือศูนย์ข้อมูลเป็นคอมพิวเตอร์ที่สำคัญที่สุดในโลกในปัจจุบันและในอนาคตเนื่องจากปริมาณงานยังคงเปลี่ยนแปลงไปซึ่งเกิดจากปัญญาประดิษฐ์และการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างแท้จริงซึ่งศูนย์ข้อมูลทุกชนิดในอนาคตจะถูกสร้างขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพสูง คอมพิวเตอร์. ศูนย์ข้อมูล Hyperscale ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้บริการและการประมวลผลน้ำหนักเบาแก่ผู้คนหลายพันล้านคน แต่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาการเกิดขึ้นของปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องและการวิเคราะห์ข้อมูลทำให้ศูนย์ข้อมูลมีภาระมากและสาเหตุก็คือขนาดข้อมูลและขนาดการประมวลผลนั้นใหญ่มากจนไม่พอดีกับที่เดียว คอมพิวเตอร์. ดังนั้นจึงต้องมีการแจกจ่ายบนคอมพิวเตอร์หลายเครื่องและการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อให้คอมพิวเตอร์เหล่านี้ทำงานร่วมกันจึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ นี่คือสาเหตุที่ Mellanox เติบโตได้ดีและทำไมผู้คนถึงพูดถึง SmartNICs และผ้าอัจฉริยะและเครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ การสนทนาทั้งหมดเหล่านั้นนำไปสู่ที่เดียวกันและนั่นคืออนาคตที่ดาต้าเซ็นเตอร์เป็นเครื่องมือประมวลผลขนาดยักษ์ที่จะเชื่อมโยงกัน - และจะช่วยให้หลาย ๆ คนยังคงแชร์ได้ - แต่อนุญาตให้มีเพียงไม่กี่คนที่สามารถเรียกใช้แอปพลิเคชันขนาดใหญ่มากได้ กับพวกเขาเช่นกัน เราเชื่อว่าในอนาคตของศูนย์ข้อมูลการคำนวณจะไม่เริ่มต้นและสิ้นสุดที่เซิร์ฟเวอร์ แต่ขยายออกไปในเครือข่ายและเครือข่ายเองก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างคอมพิวเตอร์ ในระยะยาวฉันคิดว่าเรามีความสามารถในการสร้างสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ขนาดศูนย์ข้อมูล '

ARM เตรียมพร้อมสู่ความสำเร็จ

ชิป ARM ให้พลังงานกับอุปกรณ์มือถือส่วนใหญ่ทั่วโลกดังนั้นสถาปัตยกรรมจึงยังคงใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพตามการออกแบบ เนื่องจากสถาปัตยกรรมได้รับอนุญาตให้ใช้งานผู้ผลิตซิลิกอน ARM หลายรายจึงสามารถพิจารณาได้

การใช้พลังงานยังคงเป็นปัญหาใหญ่สำหรับ HPC และการใช้ ARM สามารถชดเชยปัญหานี้ได้ในระดับมาก แม้จะมีซอฟต์แวร์ แต่ Mont-Blanc ก็มีการพัฒนาห้องสมุดวิทยาศาสตร์และเครื่องมือมากมายสำหรับ ARM สิ่งนี้มีส่วนสำคัญในการทำให้ระบบนิเวศทั้งหมดก้าวไปข้างหน้า

การใช้งาน ARM ใน HPC และศูนย์ข้อมูลยังน้อยเมื่อเทียบกับระบบ x86 แต่ Nvidia เห็นศักยภาพที่นี่ AMD คู่แข่งตัวฉกาจของพวกเขาก็เริ่มแข่งขันกันอย่างดุเดือดในตลาด HPC และ Data center ด้วยโปรเซสเซอร์เซิร์ฟเวอร์ EPYC และตัวเร่ง GPU Radeon Instinct ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่ Nvidia จะต้องนำ ARM มาใช้ในตอนนี้และเสนอชุดซอฟต์แวร์ของตน (CUDA-X HPC, ect) ซึ่งแตกต่างจากผู้ผลิตบางรายที่ Nvidia ไม่ได้ผลิตซีพียูดังนั้นจึงไม่มีการเชื่อมโยงกันของ CPU-GPU ที่ AMD และ Intel สามารถนำเสนอได้

ในการมองย้อนกลับไป Nvidia สามารถสนับสนุนความร่วมมือกับ ARM ได้เช่นเดียวกับ NextPlatform กล่าวอย่างถูกต้อง“ Nvidia และ Arm สามารถร่วมมือกันเพื่อสร้าง NVLink IP block สำหรับผู้ที่ซื้อสิทธิ์การใช้งาน Neoverse ซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับ GPU ได้แน่นขึ้นรวมถึงอะตอมของหน่วยความจำและหน่วยความจำที่เชื่อมโยงกันในคอมเพล็กซ์การประมวลผลของ CPU-GPU '

การย้ายครั้งนี้จะช่วยให้เคสของ ARM เป็นทางเลือกสถาปัตยกรรมที่ใช้งานได้แทน x86 HPCs เราสามารถคาดหวังว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันจาก AMD ในอนาคตเนื่องจากพวกเขายังคงผลักดัน GPU Radeon Instinct ของพวกเขาอย่างจริงจัง