创科广场｜NVIDIA应用大爆发 Omniverse可快速建立虚拟世界

GPU厂商NVIDIA举行GTC秋季大会，股价亦再创新高，市值超越7000亿美元，上万亿似指日可待。NVIDIA市值如此贵，全因推动了炙手可热的AI市场，GTC从开场音乐到影片效果，都是AI的杰作。NVIDIA的CUDA加速平台，已成全球AI训练和推论最流行工具。

事实上，除了CUDA加速平台上，出现愈来愈多算法以加速应用，配合分散运算，以超大型数据中心，除了加速AI，以模拟算运、电脑游戏、电影特技、工业设计、超级运算、科学研究、自动驾驶、数码孪生，甚至「Meta Platforms（前facebook）不断吹捧的「元宇宙」（Metaverse），没有超强的平行运算，基本上纸上谈兵。

NVIDIA创办人黄仁勋一开始就谈到，应用改以CUDA取代CPU，速度以百倍跳升；各行各业以CUDA加速，NVIDIA的SDK已超过150个，今年升级或推出65个SDK。

最新的SDK则可加速设计自动化，包括与Ansys、Synopsys、Cadence、Dassault等自动设计软件，加速各种电脑辅助工业设计，其中ANSYS Fluent是全球流动分析软件，以一个DGX系统取代30个高阶双处理器服务器。

赋能百业大小通吃

其中，针对物流拣货和路径计算的REOPT SDK，可优化于速递送货路径。例如Domino以一次送递14个薄饼为例，就有870亿种不同途径，REOPT可瞬间找到答案。

NVIDIA也推出了Omniverse，透过3D合成，多个GPU作实时模拟和协作运算平台，去年底以来下载超过70000次，作为产生AR/VR的场景，透过Omniverse Replicator合成数据生成引擎，即可在符合物理定律原则，产生大量的合成数据，模拟现实世界的场景，从地球暖化预测，以至模拟电波穿透强度，以部署5G的基站，都可在数码孪生内完成，省回以亿计部署成本。

NVIDIA进一步介绍去年推出BlueField DPU。2019年NVIDIA收购了智能网卡Mellanox，2020年10月，黄仁勋给Mellanox的产品改了一个新名字，叫DPU（数据处理器），令DPU顿时成投资界新宠儿。NVIDIA曾以图形处理器GPU，改写了平行处理的历史，DPU也令人有无限的遐想。

数据孪生几可乱真

BlueField的DPU跟以往Mellanox智能网卡一样，功能上其实没分别，目标都是卸载、加速、隔离数据中心内各种流量，更好管理网络和分配储存，不过改了名字的BlueField，突然身价百倍以外，还可在数据中心内，建立「零信任」的环境。

Mellanox智能化操作，以往强调可从CPU，「卸载」数据中心的网络的运算工作，例如是虚拟交换和路由功能，另外是「卸载」数据中心的储存处理，例如是RDMA和NVMe，以简化分配储存等。

从数据角度，以往上述服务和应用，通常靠软件来实现，也就是在数据中心CPU处理器内运行，而DPU卸载上述功能以后，就是以特定硬件去运行上述网络、储存和安全，原理也是以硬件加速，速度当然可比CPU快上倍数计，更容易打造超级运算的数据中心。

Mellanox的NVMe SNAP可解决了本地储存难于分配的问题，针对云运算必须提供储存分配的灵活性，数据中心可运用NVMe over Fabrics（NVMe-Of）等技术，远程分配储存物尽其用。

DPU改善数据中心安全

Mellanox以往没有强调DPU另外一项重要优点，就是隔离上述多个应用和用户的应用之后；DPU建立的数据中心，网络、储存、安全都控制位同一个设备内，另外再加上数据中心安全，包括防火墙和加密解密，就可做到隔离和保护，甚至实施安全分析，也相对地简单。

DPU可望大幅改善数据中心的安全，BlueField让防火墙在DPU内运行，故此NVIDIA与多家防火墙服务厂商合作；包括CheckPoint、F5、Fortinet、Juniper、Guardicore、PAN、Trend Micro、VMWare，利用BlueField实践零信任。数据中心的网络储存，巨细无遗经DPU来处理，防火墙供应商也可提供Zero-trust security as a service，验证所有数据交换。

较早前，NVIDIA推出Morpheus深度学习平台，配合BlueField DPU，则让网络每个运算节点，扮演边缘网络防衞的感测器。Morpheus也是以GPU加速，可以綫速分析每个封包。传统AI工具通常只能检测网络流量的约5%，所以获得的威胁检测演算法，并不完整模型。

开发人员可靠深度学习模型打造本身的Morpheus AI技术，以辨识出之前几乎不可能察觉的网络威胁或异常。

未来的数据中心，会否是CPU、GPU、DPU组成的铁三角？目前还难以定论。DPU作为网络保安的一种新维度，肯定殆无疑义。