NVIDIA avança para o pacote de IA com avanços de software, hardware e aplicativos

O CEO da NVIDIA, Jensen Huang, abriu a palestra do GTC 2022 com o clima. Os pesquisadores da NVIDIA estão trabalhando com universidades nos Estados Unidos em um novo sistema que pode rastrear rios atmosféricos e prever tempestades catastróficas com até uma semana de antecedência.

Os pesquisadores estão construindo esse modelo de previsão com o Earth-2, um supercomputador gêmeo digital, e o FourCastNet, um modelo de aprendizado profundo baseado em física que foi treinado em 40 anos de dados climáticos.

“Pela primeira vez, um modelo de aprendizado profundo alcançou melhor precisão e habilidade na previsão de precipitação do que os modelos numéricos de última geração”, disse ele. “Isso torna as previsões de quatro a cinco ordens de magnitude mais rápidas.”

Os planos de dominação mundial da NVIDIA não se limitam à previsão do tempo. A NVIDIA tem chips, software, hardware e plataformas para impulsionar a próxima evolução da internet que vai muito além do que a Meta tem em andamento. No início da conferência virtual de uma semana para desenvolvedores de IA, Huang anunciou avanços em quase todos os setores e todos os aspectos da inteligência artificial. A empresa está avançando rapidamente em cada pilar de sua estratégia de IA:

• Hardware
• Software de sistemas
• Software de plataforma
• Formulários

Huang descreveu esses mundos virtuais como um omniverso, possibilitado por 20 anos de avanços em gráficos, física, IA de simulação e tecnologia de computação.

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Gartner: NVIDIA assume papel de liderança em IA

Chirag Dekate, Ph.D., vice-presidente e analista de infraestrutura de IA, P&D digital e tecnologias emergentes do Gartner, disse que os anúncios GTC2022 da NVIDIA reforçam sua liderança em IA ao mesmo tempo em que estabelecem uma base para um crescimento sustentado impulsionado por uma estratégia abrangente.

“A estratégia abrangente de fato posiciona a NVIDIA na liderança do desenvolvimento de mundos virtuais com potencial de impacto empresarial transformador”, disse Dekate. “A NVIDIA elevou o nível do que é preciso para oferecer IA de liderança.”

Os anúncios de Huang variaram de robótica e armazéns a veículos autônomos e software de mapeamento a gêmeos digitais e software de colaboração omniverso. A empresa também está desenvolvendo produtos de rede e novos chips para alimentar todos esses produtos.

“O efeito composto dessa estratégia resulta em uma lacuna de capacidade e captura de valor entre a NVIDIA e seus pares”, disse Dekate. “Essa lacuna nunca foi tão grande.”

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Dekate destacou o H100, HGX H100, DGX 100, NVLink, SuperPod e Quantum 2 Infiniband, como destaques entre os outros avanços vertiginosos que a NVIDIA anunciou.

“O superchip Grace CPU oferece uma plataforma baseada em ARM altamente personalizável que provavelmente será a principal estratégia de infraestrutura emergente em computação de alto desempenho, IA e computação de borda”, disse ele.

Dekate também observou que as empresas podem acessar as inovações da NVIDIA por meio de seus canais de inovação preferidos, o que dá à empresa uma vantagem sobre os concorrentes.

Um sistema de computação para alimentar gêmeos digitais

Huang anunciou muitas novidades de produtos durante a palestra, mas também explicou como todos os componentes trabalharam juntos para permitir gêmeos digitais. O NVIDIA OVX opera simulações de gêmeos digitais no NVIDIA Ominverse, uma plataforma de colaboração de projeto 3D e simulação do mundo em tempo real.

Projetistas, engenheiros e planejadores podem usar o OVX para construir gêmeos digitais fisicamente precisos de edifícios ou criar ambientes simulados massivos e realistas com sincronização de tempo precisa entre mundos físicos e virtuais, de acordo com a empresa. Esta plataforma inclui Beyond Avatar, Holoscan, Drive, Isaac e Metropolis.

Dekate vê a OVX como uma plataforma transformadora que as empresas podem usar para capturar valor de gêmeos digitais industriais.

“O Omniverse faz com os gêmeos digitais industriais o que a CUDA fez com a IA”, disse ele. “Ao expandir os conectores omniverse suportados em quase 10 vezes e organizar uma plataforma de robótica atraente, a NVIDIA desenvolveu uma estratégia de ecossistema persuasiva que catalisará sua próxima fase de crescimento.”

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Durante a palestra, Huang também conversou com Toy Jensen, seu próprio gêmeo digital. TJ explicou como as entradas de áudio e visual são sintetizadas na hora para gerar esses avatares. A demonstração mostrou como vários componentes da NVIDIA trabalham juntos para tornar esses humanos digitais possíveis, incluindo Megatron, um modelo de linguagem de transformador treinado com 530 bilhões de parâmetros. A NVIDIA e a Microsoft trabalharam juntas neste projeto para melhorar a IA para geração de linguagem natural.

O servidor OVX consiste em oito GPUs NVIDIA A40, três NICs NVIDIA ConnectX-6 Dx 200 Gbps, 1 TB de memória do sistema e 16 TB de armazenamento NVMe. O sistema pode ser dimensionado de um único pod de oito servidores OVX para um SuperPOD de 32 servidores OVX conectados ao switch fabric NVIDIA Spectrum-3 ou vários SuperPODs OVX.

Construindo um mapa digital das rodovias mundiais

Além de prever o clima do mundo, a NVIDIA está usando seu veículo autônomo e software de mapeamento para criar um gêmeo digital das estradas do mundo.

“Até o final de 2024, esperamos mapear e criar um gêmeo digital de todas as principais rodovias da América do Norte, Europa Ocidental e Ásia – cerca de 500.000 quilômetros”, disse ele.

O mapa será expandido e atualizado por milhões de carros de passeio, disse Huang. A empresa também está construindo um gêmeo digital em escala terrestre para treinar sua frota de AV e testar novos algoritmos.

Este mapa virá de dados coletados por meio das plataformas AV da NVIDIA, incluindo DRIVE Map, Hyperion e Orin. Huang apresentou o DRIVE Map durante a palestra. Essa plataforma de mapeamento coleta dados de várias fontes para melhorar a redundância e a segurança na direção autônoma. O DRIVE Map coleta dados de três camadas de localização: câmera, lidar e radar. O algoritmo que dirige um carro autônomo usa informações de cada camada individual para analisar uma situação de direção específica ou confirmar dados de outra fonte. As câmeras coletam informações do mapa, como divisores de pista, marcações rodoviárias, semáforos e sinais. O radar é útil em condições de pouca luz e mau tempo. Os lidars criam uma representação 3D do mundo real com uma resolução de 5 centímetros.

Todos esses dados do sensor vão para a Hyperion, a plataforma aberta da NVIDIA para veículos automatizados e autônomos. A plataforma inclui a arquitetura do computador, conjunto de sensores e aplicativos completos NVIDIA DRIVE Chauffeur e Concierge. É modular, para que os clientes possam selecionar os recursos de que precisam.

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O Hyperion 8 será lançado em carros Mercedes Benz em 2024 e em Jaguars e Landrovers em 2025. O Hyperion 9 estará pronto para envio de carros em 2026 e inclui 14 câmeras, nove radares, três lidars e 20 ultrassônicos. Os sensores ultrassônicos usam ondas sonoras de alta frequência para medir a distância entre objetos próximos a um carro. A plataforma processará duas vezes a quantidade de dados do sensor em comparação com a versão anterior e usa dois mecanismos para coletar e analisar dados: mapeamento de pesquisa de verdade do solo e mapeamento de frota de crowdsourcing.

Hardware para alimentar todos esses gêmeos

A NVIDIA não esqueceu suas raízes de hardware em meio a toda essa conversa sobre gêmeos digitais e mundos virtuais. Huang anunciou vários novos produtos de hardware para completar o quarto pilar de sua estratégia de IA. Esta notícia incluiu:

• NVIDIA Spectrum-4: plataforma de rede de 400 Gbps com taxa de transferência de 51,2 terabits/segundo
• Sete novas GPUs de arquitetura Ampere para laptops e desktops
• GPU H100: Construída com 80 bilhões de transistores e inclui quase cinco terabytes por segundo de conectividade externa
• Hopper Architecture: Uma plataforma de computação acelerada de próxima geração

“Os data centers estão se tornando fábricas de IA – processando e refinando montanhas de dados para produzir inteligência”, disse Huang.

Atualizações do SDK para desenvolvedores de IA

Os desenvolvedores são uma parte essencial de qualquer ecossistema de tecnologia e a NVIDIA também cobre esse componente de seu plano de dominação mundial. Huang anunciou Omniverse for Developers para apoiar o desenvolvimento colaborativo de jogos. Novos recursos para desenvolvedores de jogos incluem atualizações para Audio2Face, Nucleus Cloud, Deep Search e o Unreal Engine 5 Omniverse Connector.

A empresa também anunciou 60 atualizações para muitas de suas bibliotecas, ferramentas e tecnologias CUDA-X, incluindo:

• cuQuantum, para acelerar a simulação de circuitos quânticos, agora em disponibilidade geral e disponível no cuQuantum DGX Appliance pela primeira vez
• Sionna, para pesquisa de camada física 6G, uma nova biblioteca de código aberto acelerada por GPU, com suporte nativo para a integração de redes neurais e aprendizado de máquina
• Morpheus, para aplicativos de segurança cibernética para analisar dados em tempo real, para detecção mais precisa e remediação mais rápida de ameaças
• O contêiner DGL, para treinar redes neurais de gráficos, adiciona melhorias de algoritmo, fornecendo ETL de ponta a ponta e fluxos de trabalho de treinamento 4x mais rápidos do que CPUs em áreas como descoberta de medicamentos e detecção de fraudes
• Nsight Systems, para visualização em todo o sistema do desempenho de um aplicativo
• MONAI para imagens médicas
• NVIDIA FLARE para aprendizado federado
• Maxine para reinventar as comunicações
• Riva para fala AI
• Merlin para sistemas de recomendação
• Isaac para robótica