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2019,英偉達的低谷與涅槃


12月18日,英偉達GTC China 2019在蘇州金雞湖畔正式拉開序幕,英偉達創始人黃仁勳身披那件熟悉的黑色皮夾克,對這一年公司取得的各項成果進行匯報。

一年前,同樣是在這個場地,GTC China 2018開幕的前一天,英偉達股價“腰斬”,市值蒸發超200億美元。此後的一年裡,英偉達一改往日高調“囂張”的態度,斂起鋒芒,低調發展,以至於幾乎一年多的時間裡都沒有聽到英偉達的“豪言壯語”。

面對英偉達如此巨大的態度轉變,人們不禁想問:英偉達這一年怎麼了?

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重磅技術發布回顧,新品帶來“小驚喜”

“The more you buy,the more money you save!

沒錯,當你看到這句話的時候,就應該知道:黃仁勳回來了,熟悉的皮夾克,熟悉的“塑料中文”。

今天,老黃在四個領域帶來了幾項重大發布和新品:

圖形技術

圖形技術方面,RTX已經支持更多遊戲的光影效果優化,微軟的《我的世界》也在其中。另外,英偉達與騰訊START達成合作,為玩家提供雲端遊戲服務,即使終端性能不足,也無損遊戲體驗。

作為英偉達圖形技術的王牌,RTX已經被頂尖渲染平台採用,RTX Studio更是包含40多個面向內容工作者打造的產品。此外,黃仁勳在現場發布了面向建築行業的大型3D圖形設計平台OMNIVERSE,以前需要485個小時才能完成的渲染場景,現在只需要40小時。

HPC

黃仁勳稱,加速計算需要完整的堆棧工具,而出色的芯片只是起點。每個應用程序領域都需要特殊的數學內核、算法庫和應用程序軟件優化。英偉達CUDA平台具有豐富的庫、工具和應用程序。僅在去年,英偉達就發布了500多個SDK和庫,其中既有全新內容,也有更新版本。在不斷改進軟件棧的基礎上,用戶已有GPU的性能也得到了提高,深度學習訓練在3年內提高了4倍,深度學習推理在1年內提高2倍。

黃仁勳重點提到,英偉達為CUDA增加了兩個新的主流應用:5G vRAN和基因組處理。並且發布了一款基因組分析工具包Parabricks。這是一個CUDA加速的基因組處理工具包,可與用於發現變異並能產生與行業標準GATK最近實踐流程一致的結果。

注:基因組處理流程在行業標準中被稱為GATk。這一過程可根據參考繪製DNA短鏈,以重建基因組並找出變異,因此屬於計算密集型任務。

PARABRICKS的主要特徵:

  • 能實現30~50倍的加速;
  • 能提供DeepVariant工具,利用深度學習技術進行基因變異檢測。

基於以上幾種優勢,目前已有基因技術公司採用了PARABRICKS,借助若干GUP服務器,可以按照其測序儀生成數據的速率來處理基因組。

AI

在今天的發布會上,英偉達推出了TensorRT的最新版本TensorRT 7。由於僅支持CNN,去年發布的TensorRT 5飽受開發者詬病。相比之下,最新版TensorRT 7可支持各種類型的RNN、transformer、CNN,能夠融合水平與垂直方向的運算,為開發者設計大量RNN配置自動生成代碼,逐點融合LSTM單元,甚至可以跨多個時間步長進行融合,並儘可能做到自動低精度處理。此外,TensorRT 7可支持1000多種不同的計算變換和優化。黃仁勳舉例說,有了TensorRT 7的支持,在GPU上編譯會話模型只需要0.3秒。

最新發布的機器人平台芯片Orin能夠處理更高精度的傳感器與感知數據,且擁有更強大的安全和防範能力。

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Orin芯片

該芯片由170億個晶體管組成,集成了NVIDIA新一代GPU架構和Arm Hercules CPU內核以及全新深度學習和計算機視覺加速器,每秒可運行200萬億次計算,幾乎是NVIDIA上一代Xavier系統級芯片性能的7倍。

Orin可處理在自動駕駛汽車和機器人中同時運行的大量應用和深度神經網絡,並且達到了ISO 26262 ASIL-D等系統安全標準。

作為一個軟件定義平台,DRIVE AGX Orin能夠賦力從L2級到L5級完全自動駕駛汽車開發的兼容架構平台,助力OEM開發大型複雜的軟件產品系列。由於Orin和Xavier均可通過開放的CUDA、TensorRT API及各類庫進行編程,因此開發者能夠在一次性投資後使用跨多代的產品。

機器人

在智能機器人領域,英偉達發布發布ISAAC SDK,提供模擬仿真和訓練平台,包含多種預訓練模型以及多種參考應用樣例。

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左:模擬場景;右:機器人學習後應用在真實場景裡

通過仿真,開發人員可以在極端情況下(即困難或異常情況下)對機器人進行測試,以進一步加強對它的訓練。將這些結果輸入訓練管道,使神經網絡可以基於真實和模擬數據來提高準確性。

Isaac SDK包括Isaac Robotics Engine(提供應用程序框架),Isaac GEM(預先構建的深度神經網絡模型、算法、庫、驅動程序和API),用於室內物流的參考應用程序以及Isaac Sim的第一個版本(提供導航功能)。

使用Isaac Sim訓練機器人,並將所生成的軟件部署到在現實世界中運行的真實機器人中。這有望大大加快機器人的開發速度,從而實現綜合數據的訓練。

在最後,一款one more thing的發布讓人眼前一亮:

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這個名叫Leonardo的機器人是Isaac Sim訓練成果的最佳體現,可以通過模擬學習物體抓取,黃仁勳表示:這就是未來機器人的雛形。

看過了英偉達這一年的技術積累,下面要談一談這一年來英偉達的種種遭遇。

GPU需求放緩,股價三次暴跌,英偉達曾陷入低谷

看到今天在台上依舊亢奮的黃老闆,很難想像這是在一年內經歷了三次低谷打擊的人。

一年前,GTC China 2018前一天,英偉達股價暴跌約18%,股價下滑至164.43美元/股,隨後幾天更一度跌到145美元。雖然當時的發布會上的黃仁勳盡力在炒熱現場氣氛,但是會後取消採訪環節這一舉動還是能夠感受到一絲無奈。

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彼時,黃仁勳曾表示:股價下跌與加密貨幣熱潮退散有直接關係。 2017-2018年,加密貨幣陷入狂熱,對算力的需求也暴增,英偉達GPU的價格也因此被炒高,這使得一些買家望而卻步。隨著熱潮消退,遊戲卡的價格回落至正常水平,英偉達自然希望那些被價格擋在門外的買家能再次回來,推動銷量增長。

然而,一切並沒有想像的那麼順利。很長一段時間裡,英偉達芯片的庫存都處於積壓狀態,英偉達CFO Colette Kress接受采訪時表示:要完全解決GPU過剩問題,可能還需要1~2個季度。

出於謹慎的考慮,1月28日,英偉達發佈業績預警,將第四季度營收預估下調5億美元,直接導致股市開盤後英偉達股價一度暴跌17%以上,最終收盤股價為138.01美元,下跌13.82%,第二天則以131.6美元的價格收盤。

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有分析師認為:市場對於芯片的需求放緩依舊是困擾英偉達發展的一大問題。或許正是出於這樣的考慮,英偉達在3月以創紀錄的 69 億美元收購以色列芯片設計公司 Mellanox,成英偉達史上最大收購案。業內人士認為:英偉達此舉是希望擺脫對加密貨幣以及遊戲市場的依賴,從而專心將業務中心放在芯片技術上

錢花出去了,但是見效仍然需要等待。今年5月,英偉達發布了第一季度的財報。財報顯示:英偉達2019年一季度營收達到22.2億美元,但相比去年同期的30.07億美元,下降超過30%;淨利潤則更是引發擔憂:3.94億美元的淨利潤與去年同期的12.44億美元相比,下降甚至達到68%。

一波未平一波又起,當英偉達還沒來得及為下一季度的營收擔憂時,6月18日,美國政府又將5家以開發芯片和超級計算機為主的中國企業和機構拉進“黑名單”,隨之而來的是美國芯片企業的股價集體暴跌,其中英偉達以151.76美元的價格收盤。

8月,英偉達第二季度財報發布,財報顯示:英偉達這一季度的營收為25.79 億美元,同比減少30%,較上一財季的22.2 億美元環比增長了16%;淨利潤為5.52 億美元,去年同期為11.01 億美元,同比下滑50%。

連續兩個季度的利潤下滑,同時伴隨著三次嚴重的股價下跌,英偉達的2019上半年收穫了一份不太好看的成績單。

低調發布新品,轉身擁抱超算,能否絕處逢生?

經歷了幾番重挫,英偉達變得收斂且低調了,同時也調轉船頭,向著芯片、超算為主的業務發展。

英偉達在3月收購的Mellanox以其 InfiniBand 互連技術而聞名,該技術與高速以太網產品配合使用,可以快速地通過系統傳輸數據,簡單來說,就是可以將許多小型計算機連接成大型計算機。黃仁勳曾表示:對 Mellanox 的收購旨在解決通過智能網絡結構連接大量快速計算節點,以形成巨大的數據中心規模計算引擎的整體架構。

借助Mellanox,英偉達能夠為客戶提供更高的性能,更高的利用率和更低的運營成本。不難看出,芯片業務發展滯緩的情況下,英偉達將目標瞄準了超算。

6月,英偉達宣布與Arm合作開發超級計算機,更是坐實了這一猜測。英偉達加速計算部門副總裁伊恩·巴克表示:Arm技術能夠為超級計算提供一個開放的架構。

同樣在6月,英偉達推出了全球排名第 22 的超級計算機:DGX SuperPOD。據英偉達官方介紹:它僅用三週時間就內置了 96 台 NVIDIA DGX-2H 超級計算機和 Mellanox 互連技術,具有 9.4 petaflops 的處理能力,可以訓練安全自動駕駛車輛所需的大量深度神經網絡。

11月,SC19超算大會上,英偉達正式宣布:Arm處理器可以使用來自英偉達的GPU加速技術,比如CUDA。此外,一款GPU新品也低調亮相——Tesla V100s,但是據參加活動的媒體報導:黃仁勳在當天的演講中並沒有提到這款產品。

低調的新品、擁抱超算的決心,英偉達在絕境中尋找生機。 11月15日,英偉達發布了第三季度的財報,報告顯示,英偉達第三季度營收為30.14億美元,與上年同期的31.81億美元相比下降5%;淨利潤為8.99億美元,與上年同期的12.30億美元相比下降27%。

雖然各項數據與去年同期相比仍然較低,但是能明顯看到差距在縮小——英偉達正在努力恢復元氣。

結語

身穿黑色皮夾克的黃仁勳甩掉了一身的疲憊,站在舞台中央時又是精神抖擻,英偉達在2019年遭遇的種種也終會隨著時間的流逝而過去。雖然如芯片業務等諸多問題仍然有待解決,但是一切都在向好的方向發展,或許就在不久之後,“核彈廠”又能爆發出新的威力。