在亞特蘭大舉行的 SC24 上，NVIDIA 發(fā)布了一系列 AI 和超級(jí)計(jì)算工具，這些工具將徹底改變生物制藥、氣候科學(xué)等諸多行業(yè)。

NVIDIA 創(chuàng)始人兼 CEO 黃仁勛和加速計(jì)算副總裁 Ian Buck 共同發(fā)布了這些工具，它們均源自公司在變革計(jì)算方面的深厚積淀。

黃仁勛表示：“超級(jí)計(jì)算機(jī)是人類(lèi)最重要的工具之一，推動(dòng)著科學(xué)突破，拓展著知識(shí)的邊界。在創(chuàng)造了第一款 GPU 的 25 年之后，我們重塑了計(jì)算，并引發(fā)了一場(chǎng)新的工業(yè)革命?！?/p>

黃仁勛提到，NVIDIA 的加速計(jì)算之旅始于 2006 年發(fā)布的 CUDA 和首款用于科學(xué)計(jì)算的 GPU。

2008 年?yáng)|京工業(yè)大學(xué)的 Tsubame 超級(jí)計(jì)算機(jī)、2012 年橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 Titan 超級(jí)計(jì)算機(jī)以及 2016 年交付給 OpenAI 的 AI 超級(jí)計(jì)算機(jī) NVIDIA DGX-1 等等，這些里程碑的成就突顯了 NVIDIA 在該領(lǐng)域發(fā)揮的變革性作用。

黃仁勛表示：“自 CUDA 誕生以來(lái)，NVIDIA 將計(jì)算成本降低至之前的百萬(wàn)分之一。對(duì)一些人來(lái)說(shuō)，NVIDIA 就像一臺(tái)計(jì)算顯微鏡，讓他們能夠觀察到極其微小的東西；對(duì)另一些人來(lái)說(shuō)則像一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，讓他們能夠探索難以想象的遙遠(yuǎn)星系；對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，它是一臺(tái)時(shí)間機(jī)器，讓他們能夠在有生之年從事畢生的事業(yè)?！?/p>

在 SC24，NVIDIA 發(fā)布的工具涵蓋了新一代藥物發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)氣候預(yù)測(cè)和量子模擬。

CUDA-X 庫(kù)是 NVIDIA 不斷取得進(jìn)步的核心所在，黃仁勛稱(chēng)其為“加速計(jì)算的引擎”，它賦能了從 AI 驅(qū)動(dòng)的醫(yī)療突破到量子電路模擬的一切。

黃仁勛和 Ian Buck 重點(diǎn)介紹了幾個(gè)影響現(xiàn)實(shí)世界的例子，包括諾貝爾獎(jiǎng)獲得者在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)方面取得突破性進(jìn)展，這些突破就是在 NVIDIA 技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)的。

黃仁勛表示：“AI 將加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)，變革各行各業(yè)，并徹底改變?nèi)蛎恳粋€(gè) 100 萬(wàn)億美元規(guī)模的市場(chǎng)?！?/p>

CUDA-X 庫(kù)驅(qū)動(dòng)新的前沿發(fā)現(xiàn)

在 SC24 上，NVIDIA 發(fā)布了全新的 cuPyNumeric 庫(kù)（NumPy 的 GPU 加速版本），旨在增強(qiáng)數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用。

通過(guò) 400 多個(gè) CUDA-X 庫(kù)（包括用于深度學(xué)習(xí)的 cuDNN 和用于量子電路模擬的 cuQuantum），NVIDIA 在增強(qiáng)各個(gè)行業(yè)的計(jì)算能力方面持續(xù)處于領(lǐng)先地位。

利用 Omniverse Blueprint

創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)字孿生體

NVIDIA 發(fā)布了用于實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)輔助工程數(shù)字孿生的 NVIDIA Omniverse Blueprint，這是一個(gè)參考工作流，旨在幫助航空航天、汽車(chē)、能源和制造業(yè)等行業(yè)的開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建交互式數(shù)字孿生體。

該藍(lán)圖是利用 NVIDIA 加速庫(kù)、物理-AI 框架以及基于物理的交互式渲染而構(gòu)建的，它將模擬速度提高了 1200 倍，為實(shí)時(shí)交互樹(shù)立了新的標(biāo)桿。

包括西門(mén)子、Altair、Ansys 和 Cadence 在內(nèi)的早期采用者已經(jīng)在使用該藍(lán)圖來(lái)優(yōu)化工作流、降低成本并更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

CUDA-Q 助力量子飛躍

NVIDIA 關(guān)注實(shí)時(shí)的交互技術(shù)，涵蓋了從工程到量子模擬的各個(gè)領(lǐng)域。

在與谷歌的合作中，NVIDIA 的 CUDA-Q 現(xiàn)已為量子處理器詳細(xì)的動(dòng)態(tài)模擬提供支持，將原本長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的運(yùn)算時(shí)間縮短到了幾分鐘。

Ian Buck 解釋道，借助 CUDA-Q，所有量子處理器的開(kāi)發(fā)人員都能夠進(jìn)行更大規(guī)模的模擬，探索更具可擴(kuò)展性的量子比特設(shè)計(jì)。

藥物發(fā)現(xiàn)和化學(xué)領(lǐng)域的 AI 突破

隨著 BioNeMo 框架的開(kāi)源，NVIDIA 正在推進(jìn) AI 驅(qū)動(dòng)的藥物發(fā)現(xiàn)，研究人員將獲得專(zhuān)門(mén)針對(duì)藥物應(yīng)用的強(qiáng)大工具。

與其它 AI 軟件相比，BioNeMo 將訓(xùn)練速度提高了 2 倍，幫助人們更快地開(kāi)發(fā)出挽救生命的治療方法。

NVIDIA 還發(fā)布了 DiffDock 2.0，這是一種預(yù)測(cè)藥物如何與靶蛋白相互作用的突破性工具，對(duì)藥物發(fā)現(xiàn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

在全新 cuEquivariance 庫(kù)的支持下，DiffDock 2.0 比以前快了 6.2 倍，使研究人員能夠以前所未有的高速度和高準(zhǔn)確度來(lái)篩選數(shù)百萬(wàn)種分子。

NVIDIA ALCHEMI NIM 微服務(wù)將生成式 AI 引入化學(xué)領(lǐng)域，使研究人員能夠以驚人的速度設(shè)計(jì)和評(píng)估新材料。

Ian Buck 解釋道，科學(xué)家們首先定義他們想要的特性，比如強(qiáng)度、導(dǎo)電性、低毒性甚至顏色。

生成式 AI 模型會(huì)推薦數(shù)千個(gè)具有所需特性的潛在候選化合物。然后，ALCHEMI NIM 通過(guò)使用 NVIDIA Warp 來(lái)求解候選化合物的最低能量狀態(tài)，根據(jù)穩(wěn)定性對(duì)這些候選化合物進(jìn)行排序。

這項(xiàng)微服務(wù)改變了材料發(fā)現(xiàn)的規(guī)則，助力開(kāi)發(fā)人員應(yīng)對(duì)可再生能源及其他領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。

這些創(chuàng)新展示了 NVIDIA 如何利用 AI 來(lái)推動(dòng)科學(xué)突破，變革各行各業(yè)，從而能夠更快地應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)。

Earth-2 NIM 微服務(wù)：

重新定義實(shí)時(shí)氣候預(yù)測(cè)

Ian Buck 還發(fā)布了兩項(xiàng)全新的微服務(wù)——CorrDiff NIM 和 FourCastNet NIM，它們可將 NVIDIA Earth-2 平臺(tái)上的氣候變化建模和模擬結(jié)果提速多達(dá) 500 倍。

Earth-2 是一個(gè)用于模擬和可視化呈現(xiàn)天氣和氣候條件的數(shù)字孿生云平臺(tái)，旨在為氣象技術(shù)公司帶來(lái)領(lǐng)先的生成式 AI 驅(qū)動(dòng)的功能。

這些工具提供更高的分辨率和更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，在預(yù)測(cè)極端天氣事件時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)前所未有的高速度和高能效。

2024 上半年，自然災(zāi)害造成了 620 億美元的保險(xiǎn)損失，較近 10 年平均值高出了 70% 左右。因此，人們愈發(fā)需要精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)氣候預(yù)測(cè)，而 NVIDIA 的創(chuàng)新滿(mǎn)足了這樣的需求。這些工具凸顯了 NVIDIA 致力于利用 AI 來(lái)增強(qiáng)社會(huì)韌性并應(yīng)對(duì)氣候變化。

攜手 Foxconn 擴(kuò)大產(chǎn)能

隨著市場(chǎng)對(duì) Blackwell 超級(jí)計(jì)算機(jī)等 AI 系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)，NVIDIA 正在通過(guò) Foxconn 在美國(guó)、墨西哥等地區(qū)的新工廠來(lái)擴(kuò)大產(chǎn)能。

Foxconn 正在使用 NVIDIA Omniverse 來(lái)加快建造其生產(chǎn)和測(cè)試工廠。

通過(guò) Hopper 邁向新高度

NVIDIA 還推出了 NVIDIA H200 NVL，這是一款基于 NVIDIA Hopper 架構(gòu)的 PCIe GPU，它針對(duì)低功耗的風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了優(yōu)化。

對(duì)于 HPC 應(yīng)用，H200 NVL 提供了高達(dá) 1.7 倍的大語(yǔ)言模型推理速度提升和 1.3 倍的性能提升，使其非常適合靈活的數(shù)據(jù)中心配置。

它支持各種 AI 和 HPC 工作負(fù)載，在優(yōu)化現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)還能提高性能。

Ian Buck 介紹到，GB200 Grace Blackwell NVL4 超級(jí)芯片集成了四個(gè)通過(guò) NVIDIA NVLink 連接的 Blackwell GPU 以及兩個(gè)通過(guò) NVLink-C2C 連接的 Grace CPU。與上一代相比，它為科學(xué)計(jì)算、訓(xùn)練和推理應(yīng)用提供了多達(dá) 2 倍的性能提升。

GB200 NVL4 超級(jí)芯片將于 2025 年下半年供應(yīng)。

演講最后，與會(huì)者被邀請(qǐng)參觀 SC24 上的 NVIDIA 展臺(tái)，參與各種 demo 互動(dòng)，包括 NVIDIA 的數(shù)字人 James、世界上第一個(gè)實(shí)時(shí)交互式風(fēng)洞以及用于氣候建模的 Earth-2 NIM 微服務(wù)。