انویدیا از CPU مبتنی بر Grace ARM برای برنامه‌های هوش مصنوعی و HPC در مقیاس بزرگ رونمایی کرد.

کارت گرافیک Nvidia امروز از پردازنده گریس خود رونمایی کرد. این یک واحد پردازش مرکزی (CPU) مبتنی بر ARM برای هوش مصنوعی در مقیاس عظیم و برنامه‌های محاسباتی با کارایی بالا است. جنسن هوانگ، مدیرعامل انویدیا در یک سخنرانی اصلی در انویدیا گفت: این اولین CPU مرکز داده انویدیا است که به طور هدفمند برای برنامه هایی ساخته شده است که در مقیاس بزرگی کار می کنند. GTC 2021 رویداد.

گریس جهش عملکردی 10 برابری را برای مدل‌های غول‌پیکر هوش مصنوعی آموزش سیستم‌ها با استفاده از هسته‌های کم مصرف ARM ارائه می‌کند. و انویدیا گفت که مرکز ابرکامپیوتر سوئیس و آزمایشگاه ملی لوس آلاموس وزارت انرژی ایالات متحده اولین کسانی خواهند بود که از گریس استفاده خواهند کرد. گریس هپپر، که پیشگام برنامه نویسی کامپیوتر در دهه 1950 بود. انتظار می رود این پردازنده در اوایل سال 2023 در دسترس قرار گیرد.

Grace یک CPU موفق است. پرش خریا، مدیر ارشد مدیریت محصول و بازاریابی در انویدیا، در یک کنفرانس مطبوعاتی گفت: این برنامه برای برنامه‌های محاسباتی سریع در مقیاس عظیم برای هوش مصنوعی و HPC ساخته شده است.

هوانگ گفت: "این اولین CPU در جهان است که برای محاسبات در مقیاس ترابایت طراحی شده است."

CPU حاصل بیش از 10,000 سال کار مهندسی است. انویدیا گفت این تراشه نیازمندی‌های محاسباتی پیشرفته‌ترین برنامه‌های کاربردی جهان از جمله پردازش زبان طبیعی، سیستم‌های توصیه‌گر و ابررایانه‌های هوش مصنوعی را که تجزیه و تحلیل می‌کنند، برطرف می‌کند.
مجموعه داده های عظیمی که به عملکرد محاسباتی فوق سریع و حافظه عظیم نیاز دارند.

Grace هسته‌های CPU ARM کم مصرف را با یک زیرسیستم حافظه کم‌مصرف خلاقانه ترکیب می‌کند تا عملکرد بالا با کارایی عالی ارائه دهد. این تراشه از یک هسته ARM در آینده با نام Neoverse استفاده خواهد کرد.

هوانگ در سخنرانی خود گفت: «هوش مصنوعی پیشرو و علم داده، معماری رایانه امروزی را فراتر از محدودیت‌های آن سوق می‌دهند - پردازش مقادیر غیرقابل تصور داده». انویدیا با استفاده از IP دارای مجوز ARM، Grace را به عنوان یک CPU به طور خاص برای هوش مصنوعی و HPC در مقیاس عظیم طراحی کرده است. همراه با GPU و DPU، Grace سومین فناوری پایه را برای محاسبات و توانایی معماری مجدد مرکز داده برای پیشرفت هوش مصنوعی به ما می دهد. انویدیا اکنون یک شرکت سه تراشه است.

Grace یک پردازنده بسیار تخصصی است که حجم کاری مانند آموزش مدل های NLP نسل بعدی را که بیش از 1 تریلیون پارامتر دارند را هدف قرار می دهد. هنگامی که یک سیستم مبتنی بر Grace به طور محکم با پردازنده‌های گرافیکی Nvidia همراه شود، عملکردی 10 برابر سریع‌تر از سیستم‌های مبتنی بر Nvidia DGX امروزی که بر روی پردازنده‌های x86 اجرا می‌شوند، ارائه می‌کند. در یک کنفرانس مطبوعاتی، شخصی پرسید که آیا انویدیا با تراشه های x86 اینتل و AMD رقابت خواهد کرد یا خیر.

خریا گفت: "ما با x86 رقابت نمی کنیم ... ما به کار بسیار خوب با پردازنده های x86 ادامه می دهیم."

گریس برای کاربردهای هوش مصنوعی و HPC طراحی شده است، اما انویدیا اطلاعات بیشتری درباره مکان استفاده از گریس امروز فاش نمی کند. انویدیا همچنین از افشای تعداد ترانزیستورهای تراشه گریس خودداری کرد.

انویدیا Grace را معرفی می کند زیرا حجم داده ها و اندازه مدل های هوش مصنوعی به طور تصاعدی افزایش می یابد. بزرگترین مدل های هوش مصنوعی امروزی شامل میلیاردها پارامتر هستند و هر دو ماه و نیم دو برابر می شوند. آموزش آنها به یک CPU جدید نیاز دارد که می تواند به طور محکم با یک GPU همراه شود تا گلوگاه های سیستم را از بین ببرد.

پاتریک مورهد، تحلیلگر Moor Insights & Strategies می‌گوید: «بزرگ‌ترین معرفی GTC 21 Grace بود، یک CPU کاملاً یکپارچه برای بیش از یک تریلیون مدل هوش مصنوعی. پرداختن به آنهایی که CPUهای کلاسیک x86 و GPUهای متصل از طریق PCIe دارند، دشوار است. Grace بر روی IO و پهنای باند حافظه متمرکز است، حافظه اصلی را با GPU به اشتراک می گذارد و نباید آن را با CPU های مرکز داده عمومی AMD یا Intel اشتباه گرفت.

زیربنای عملکرد Grace، فناوری اتصال Nvidia NVLink نسل چهارم است که اتصالات 4 گیگابایت در ثانیه را بین واحدهای پردازش گرافیکی Grace و Nvidia (GPU) فراهم می کند تا پهنای باند کل 900 برابر بیشتر از سرورهای پیشرو امروزی را فعال کند.

گریس همچنین از یک زیرسیستم حافظه ابتکاری LPDDR5x استفاده خواهد کرد که در مقایسه با حافظه DDR10 دو برابر پهنای باند و 4 برابر بازده انرژی بهتری ارائه می دهد. علاوه بر این، معماری جدید یکپارچگی کش یکپارچه را با یک فضای آدرس حافظه واحد، ترکیب سیستم و حافظه GPU HBM برای ساده‌سازی برنامه‌ریزی فراهم می‌کند.

کوین کرول، تحلیلگر Tirias Research، در ایمیلی گفت: پلتفرم Grace و CPU Arm آن یک گام جدید بزرگ برای Nvidia است. «طراحی جدید یک CPU سفارشی متصل به GPU با NVlinkهای منسجم، طراحی جدید انویدیا برای مقیاس‌بندی مدل‌های هوش مصنوعی فوق‌العاده بزرگ است که اکنون چند روز طول می‌کشد تا اجرا شوند. نکته کلیدی Grace این است که با استفاده از CPU Arm سفارشی، می‌توان به آرایه‌های LPDDR5 DRAM بزرگ‌تر از حد ممکن با حافظه با پهنای باند بالا که مستقیماً به پردازنده‌های گرافیکی متصل است، مقیاس داد.

گریس سریعترین ابررایانه جهان را برای سازمان سوئیسی تامین خواهد کرد. این دستگاه که Alps نام دارد، دارای 20 اگزافلاپس پردازش هوش مصنوعی خواهد بود. (این به میزان محاسبات موجود برای برنامه های کاربردی هوش مصنوعی اشاره دارد.) این حدود 7 برابر محاسباتی است که با ابررایانه Nvidia Seline 2.8 اگزافلوپ، ابررایانه برتر هوش مصنوعی امروزی در دسترس است. HP Enterprise سیستم آلپ را خواهد ساخت.

آلپ روی مشکلاتی در حوزه‌هایی از آب و هوا و آب و هوا گرفته تا علوم مواد، اخترفیزیک، دینامیک سیالات محاسباتی، علوم زیستی، دینامیک مولکولی، شیمی کوانتومی، و فیزیک ذرات، و همچنین حوزه‌هایی مانند اقتصاد و علوم اجتماعی کار خواهد کرد و به صورت آنلاین در خواهد آمد. 2023. آلپ محاسبات شیمی کوانتومی و فیزیک را برای برخورد دهنده هادرون و همچنین مدل های آب و هوا انجام خواهد داد.

خریا گفت: «این یک معماری بسیار متعادل با Grace و پردازنده گرافیکی انویدیا آینده است که ما هنوز آن را اعلام نکرده‌ایم تا بتوانیم تحقیقات موفقیت‌آمیز را در طیف وسیعی از زمینه‌ها انجام دهیم.»

در همین حال، انویدیا همچنین گفت که تراشه های گرافیکی خود را با CPU مبتنی بر Graviton2 ARM خدمات وب آمازون برای مراکز داده برای محاسبات ابری در دسترس قرار خواهد داد.

هوانگ گفت: با Grace، انویدیا الگوی چند ساله ایجاد واحدهای پردازش گرافیکی، CPU و واحدهای پردازش داده (CPU) را آغاز خواهد کرد و به طور متناوب بین طرح‌های معماری Arm و x86 تغییر خواهد کرد.

منبع: https://venturebeat.com/2021/04/12/nvidia-unveils-grace-arm-based-cpu-for-giant-scale-ai-and-hpc-apps/