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英伟达创始人黄仁勋:Omniverse作为“元宇宙基建”的关键,世界数字模拟将实现飞跃

英伟达创始人黄仁勋:Omniverse作为“元宇宙基建”的关键,世界数字模拟将实现飞跃本文来源:聪明投资者

编辑:慧羊羊

美东时间11月17日,芯片巨头英伟达发布了截至10月31日的2021财年第三季度财报。第三季度,该公司总收入71亿美元,环比增长9%,净利润24.64亿美元,较上一财年同期的13.36亿美元大幅增加,同比增长84%,环比也增长4%。

被称为“超长期投资者”的BAILLIE GIFFORD在这个季度大幅增持了英伟达,增持1,531.80万股达到2,060.89万股,持股市值近43亿美元,位列第四大机构股东。

今年以来,英伟达股价继续狂奔,一路累涨125%,目前市值超过了近8000亿美元,是超过伯克希尔哈撒韦、次于Meta的美股第七大公司,而这一上升势头可能会延续到2022年。

不仅如此,英伟达还宣布了有关“元宇宙”的一些措施,其中包括一套被认为“元宇宙基建”的云宇宙平台Omniverse。

这个平台产品在去年12月上线公测,目前正式推出,可以用于制造数字孪生、虚拟世界形象等,包含自然语言交互、深度学习、人工智能等多种多样的广泛技术研发。

有分析师指出,继Meta之后,英伟达这套“元宇宙”似乎更受市场认可。未来5年,元宇宙将为英伟达提供100亿美元的市场增值份额机会。

英伟达创始人黄仁勋:Omniverse作为“元宇宙基建”的关键,世界数字模拟将实现飞跃

以下是英伟达联合创始人兼 CEO 黄仁勋在近日与The Next Platform记者Timothy Prickett Morgan关于“竞争、软件以及Omniverse”的访谈中所发表的精彩观点:

  • “所有伟大的技术专家都生活在未来。他们在无数工程师的帮助下将未来带给现实中的我们,将想法变为现实,并最终转化成收益,循环往复。”
  • “数据中心将是替代的宇宙引擎,所以我们正构建Omniverse服务器和Omniverse数据中心。”
  • “我们模拟芯片架构以及计算机。通过模拟,我们可以预测未来。”
  • “AR是AI从Omniverse进入我们真实世界的方式,而VR是我们用来进入Omniverse的‘虫洞’。”
  • “在Omniverse中,实际上所有东西都是实时完成的,这是一个不可思议的奇迹。当你扔下一个球时,它落在地面上并会从地面弹起,无论它是一个金属球或一个橡胶球,由于物理引擎,它会呈现最真实的状况。”
  • “Omniverse允许我们可以创建这些令人难以置信的世界数字模拟。如果实现飞跃,那这将改变整个计算机科学世界。
  • “这就是奥义所在,计算机科学改变着算法,现在算法又在改变着计算机科学。”
  • “总的来说,软件都是我们看待世界的方式、我们执行的战略以及28年来我们公司所创造的文化,我们一直是一家软件公司。”
  • “赚钱方面,市场永远是公平的。”

在本次对话中,黄仁勋探讨了数据中心的后续发展,以及Omniverse这一融合了模拟、人工智能、增加现实与虚拟现实技术的最新项目将如何改变现实世界的性质与计算方式。

问答环节,黄仁勋就Omniverse使命、数据中心如何提速、未来软件发展以及“英伟达杀手”等多个问题做了详细解答。

这是一篇有点烧脑洞的访谈。但非常有趣。

聪明投资者翻译并整理了对话全文,分享给大家:

英伟达创始人黄仁勋:Omniverse作为“元宇宙基建”的关键,世界数字模拟将实现飞跃

Omniverse打造第二个地球

我们相信的未来就是我们模拟的未来

Prickett Morgan:我更喜欢现在真实的现实,我对虚拟现实没有太多耐心。

但回想一下2021年的春季GTC活动,在观看宝马未来工厂的视频后,我看到了您正在构建的Omniverse的潜力,我也终于明白了数字孪生的真正含义,其实现在人们经常以一种荒谬的方式在谈论数字孪生。

而在我看来,未来所有的东西都会使用遥测技术,用电脑把遥测数据叠加回真实世界上,以完成既定目标。

所以我的第一个问题是:未来Omniverse的机会有多大?

之前英伟达加速计算总经理Ian Buck向我解释到,超级计算机中心的高性能计算(HPC)和超大规模计算机的AI及数据分析都孤立存在,从最大程度上说,Omniverse是把所有这些东西集合起来并以单一形式呈现的一种商业化结果。我认为这很深刻。有了这些分散的存储桶,您已经建立了一个每年100亿美元的数据中心业务,并且增长良好。

Omniverse会进一步推动英伟达数据中心业务的发展吗?

黄仁勋:没错,你说得很对。

地球上不是只有你看到的那一种形式,相反,地球有着数百万个存在形式和数百万个替代宇宙。

人类会建造一部分,但AI会建造更多部分。其中一些Omniverse世界将成为我们自己世界的模型,也就是数字孪生;有些人不会像我们自己的世界那样建模。

有些将是暂时的世界,但我们正在开发一个更持久的世界——就像我们在超级计算机中有暂存器一样,也会有暂存器Omniverse世界。

所有这些世界都将由AI计算系统提供支持和处理,这个系统能够处理它所需要的东西——视觉信息、传感器信息、物理信息和AI,它们位于数据中心。

就所有意图和目的而言,数据中心将是替代的宇宙引擎,所以我们正构建Omniverse服务器和Omniverse数据中心。

事实上,英伟达将要建造的第一个真正致力于Omniverse世界的是Earth-2(地球2号),它将是一个非常大的超级计算机,其主要目的是模拟气候。

它将对我们预测未来气候变化做出贡献,因此我们有了一个更好的系统来测试我们的风险缓和战略和早期预警系统。

我们希望它尽可能具有区域性。平均温度升高1.5度是非常惊人的,但我们不能体验到平均温度的变化,而是通过飓风、龙卷风、猛烈的风暴和洪水去感知。同时我们也经历了湄公河从世界上最大的淡水生态系统之一转变为咸水的这样一个过程,所以我们想要创造一个可以让星球持续运行的模拟引擎。

当然,您可以想象各种Omniverse引擎正在模拟各式各样的替代宇宙,这就是为什么它如此有趣和令人兴奋的原因。

对我来说真正令我兴奋的是它具有切实可行的强大功能来帮助我们解决问题。

我们之所以知道这一点,是因为我们模拟了公司中的一切。我们模拟芯片架构以及计算机。通过模拟,我们可以预测未来,并在未来到来之前看到它。

Prickett Morgan:在这发生之前,它会遇到哪些问题?

黄仁勋:是的,所以你能想象我们是否可以把它应用到世界上最具挑战性的问题上,这样我们就能够看到未来并了解它的极限,了解我们今天做出的决定对未来三十年、四十年或从七十年后的地球产生哪些影响。

气候变化难以引起社会重视的原因是,我们很少有人会感受到未来70年内不会发生的事情。

Prickett Morgan:嗯,在我有生之年,很高兴看到这一切的推进。

两年前,冠状病毒大流行爆发之前,我们刚刚修葺了房子和屋顶,因为它受到了两年前袭击我们的Nor’easter的攻击。今年夏天,我们家附近10英里范围内发生了龙卷风。这在北卡罗来纳州西部是不正常的。

黄仁勋:很高兴包括你在内的部分人已经意识到了这一点,但也有人会说,恶劣天气发生或者风暴发生,都是很合理的。但真正让它变得具象的是,让我们能够对世纪末的情况进行模拟并将其可视化。

Prickett Morgan:你认为人们真的会行动吗?我不知道很多试图过着日常生活的人是否能完全理解几十年后的未来,我想即使你向他们展示几十年后的未来,他们中的很多人可能还是会无动于衷吧。

黄仁勋:嗯,我希望他们会有所行动吧。如果他们能像英伟达一样相信模拟——我们始终相信模拟,并且为模拟投入的资源比任何人都多——那么他们就可以相信模拟结果去帮助我们采取行动以及解决问题…

Prickett Morgan:三年前的SC19大会上,我为一篇我从未完成的文章写了一个标题《我们相信的未来就是我们模拟的未来》,我一直想不出以怎样的形式完成,但现在开始我有感觉了…

黄仁勋:对的。

Prickett Morgan:如果我们相信模拟,也模拟我们相信的事物,那么人们就想知道这些信息如何被处理的。 我一边想让不懂的人闭嘴,不想与他们进行深入的哲学对话,一方面我又和你一样充满希望,但我也有点悲观。我相信你也知道,技术是把双刃剑。

黄仁勋:嗯,我确实相信大多数人,如果他们了解他们行为的后果,他们会尝试做一些事情,而真正的问题在于我们无法知道、无法想象并且无法以任何方式去体验我们的行为对未来产生的深远后果。

Prickett Morgan:那么,模拟就是一个向我们展示这个结果的好方法。

黄仁勋:这就是Earth-2的意义所在。

Earth-2可能是数字孪生最具象、最强大的优势。

你可以将相同的概念应用于工厂,应用于Omniverse的虚拟世界中,应用于互相连接的自动驾驶车队,还有机器人的数字孪生等等。

想象一下,我们在设计过程中,教机器人如何成为更优秀的机器人,并在操作它们时,不断改进优化它们,然后将它们带入现实世界,这就是Omniverse的意义所在。

数据中心肯定会加速,Omniverse的构建要做到实时模拟

Prickett Morgan:再回顾一下英伟达数据中心业务。接下来要如何保持业务以目前的速度增长?会进一步加速吗?

黄仁勋:肯定会加速的。

我们对数据中心未来的愿景是:数据中心是一个计算引擎,可以处理规模巨大的应用程序,同时结合从物理模拟、AI、计算机图形等技术。

当大家关注这种数据中心,并思考谁最擅长构建它时,答案就是我们。而且,这也正是 GPU能够作为Omniverse世界完美引擎的原因,因为你必须处理大规模的物理、AI、计算机图形的工作。

有些人认为英伟达想要将超级计算机变成云原生系统这一想法,特别有趣,为什么呢?

因为你必须与数百万人共享Omniverse,而不是你孤身一人。英伟达不生产显示器,为什么我们要研究AR和VR?因为我们想让人们有进出Omniverse的通道。

AR是AI从Omniverse进入我们真实世界的方式,而VR是我们用来进入Omniverse的“虫洞”。

Prickett Morgan:很有意思,这样就形成了一个闭环,仿佛你已经把世界变成了各种各样的电子游戏。

黄仁勋:是的,但其中也有一些根本的区别…

Prickett Morgan:你看起来很困惑,我没有冒犯的意思…

黄仁勋:不,不,我不认为这是一种冒犯,我只是想思考一下,因为我知道你有点喜欢技术背景,所以我在思考怎么解释。

Omniverse和视频游戏引擎之间有个根本区别。

这个根本的区别在于,所有东西在Omniverse中都是实时生成的,你不能像在电子游戏中那样预先设置好。

例如,当下的视频游戏数据下载量高达几百GB,这是因为大部分纹理和大部分照明都是预先烘焙好的,也就是离线渲染。

令人惊讶的是,当今视频游戏中的几乎所有内容都是离线渲染的,就像电影一样。然后我们有一个合成动态层,即光照层,它允许我们在渲染之外添加纹理,因为光照方程是可加的。我们可以为它添加镜面反射、动态照明,它会让你感觉整个区域都是动态的。

但事实是,在电子游戏中,光照变化是很慢的,限制了视频游戏的环境。

例如,当建筑物倒塌时,它不会立即暴露外部,因为如果他们这样做,那么环境成分、全局照明分量就会完全改变,目前游戏是无法做到实时处理的。

对于Omniverse,我们实际上是从头开始构建所有东西,并且无法预先计算光线。在Omniverse中,实际上所有东西都是实时完成的,这是一个不可思议的奇迹。

当你扔下一个球时,它落在地面上并会从地面弹起,无论它是一个金属球或一个橡胶球,由于物理引擎,它会呈现最真实的状况。

这些都是实时模拟的,碰撞检测也是实时完成的,没有任何东西会相互渗透,并且所有的照明都是实时完成的,这就是Omniverse最亮点的部分。

英伟达创始人黄仁勋:Omniverse作为“元宇宙基建”的关键,世界数字模拟将实现飞跃

Prickett Morgan:这是一个重要的区别,英伟达到时候肯定能出售很多这样的算力资源。

黄仁勋:首先最重要的创造出这个未来,然后再考虑生意赚钱。你永远不知道人们想买什么或者不想买什么。

我们相信Omniverse的直接应用是能够为刚刚谈到的所有事物模拟数字孪生,或者将3D世界连在一起。

举个例子,当你身处一个虚拟的Adobe世界中,他们有自己的数据集和数据结构,Adobe设计师由此进入Adobe世界,当然那里也有Dessault Systems世界和PTC世界等等,就像网站与HTML连接一样。

如果事物通过同样的标准连接起来,人们就可以通过一个通用门户来分享某些内容,而英伟达的目标就是在Omniverse中通过USD(通用场景描述)来打造这样的门户。

它可以让我们所有人都能看到里面的东西,看到我们对那个世界的贡献。我们可以一起构建这个虚拟世界,看看它是如何从头开始构建的,相当于3D版的Google Docs。

Prickett Morgan:好吧,我们其实已经在《钢铁侠》中见过了。

黄仁勋:没错,没错,有人适合用VR,有人适合用AR。

英伟达的核心是软件,不断探寻与客户交换价值最佳方式

Prickett Morgan:再谈谈策略吧。

Omniverse Enterprise的定价为每用户9,000美元,之前很少看到英伟达有这样的定价软件。

英伟达开发了大量软件,但我不知道公司实际上的资源分配在软件与硬件之间是怎样的。

黄仁勋:公司四分之三的部门从事软件业务。

Prickett Morgan:好吧,这很重要,但公司分配收入的方式肯定不是这么按比例来的。

你让我想起了1960年代后期的经典IBM,当时大型机销售主要靠硬件,后来有了软件和服务。但随着时间的推移,随着摩尔定律推动硬件价格下降,竞争之下,软件和服务的价格占比上升,但整个系统的整体成本却没有改变。

我想知道英伟达是否会走同样的道路?

黄仁勋:我从来没有认为我们没有为软件付费。

英伟达一直为软件付费,这与苹果iPhone没有什么不同,虽然买的是手机,但手机中丰富的软件才是手机的核心。

英伟达在软件定价方面的唯一问题是:与客户交换价值的最佳方式是什么?对客户来说最简单的方式是什么?

如果你看我们过去分销产品的方式,我们的产品最终通过分销层找到客户,因为我们的技术被集成在个人电脑、游戏机或服务器中。

当从事硬件业务时,构建硬件并销售它,任务就完成了。理想情况下,客户永远不会再给您打电话,这才算好硬件。

好软件的定义就是只要你还活着,你就要一直不断升级它。

在英伟达,我想说的是,无论我们在这里做什么,无论我们做出什么决定,只要我们还活着,我们就会兑现并遵守承诺。

我们的GeForce客户经常大吃一惊,因为我们会年复一年地持续升级我们的软件。

再比如我们的CUDA客户,他们对CUDA 12特别着迷,这都源自于多年前付费使用了我们的显卡。他们对我们多年来不断升级和加速软件升级的服务感到非常震惊。

当你购买一台装有我们所有技术的计算机时,数年后,你只需下载最新的程序,计算机就会奇迹般地变得很快。

显然,我们提供的价值主要在于软件。

用户购买的硬件会获得它的初始性能,但是可以在硬件的使用寿命中获得 3 倍、4 倍甚至10 倍的性能提升,这无需更改硬件,只要通过软件更新就可实现,因此我们产品的价值显然体现在软件上。

总的来说,软件都是我们看待世界的方式、我们执行的战略以及28年来我们公司所创造的文化,我们一直是一家软件公司。

现在另一个问题是:我们如何获得报酬?在我看来,我如何赚钱和我扮演的角色,这是完全不同的事情。赚钱方面,市场永远是公平的。

你可能会说,如果英伟达只销售显卡,几千美元的芯片报酬怎么能负担得起公司要做的这么多软件呢?这当然不可能,除非你能达到规模效应。

因此我们决定要横向深入这个世界,因为作为一家平台公司,横向思考会慢慢增加我们的用户基数,慢慢开发有利于市场的软件,慢慢建立整个堆栈与相应价值,以及与每个领域一起发展的所有生态系统。

众所周知,CUDA中的UDA(统一设备架构),是在 1995 年发明的,它是我们许多员工在高中毕业或者上大学之前就已经创建出来了。

以此,我们决定我们宁愿推进一个新的计算模型,并横向地去做,这也就是我们目前的商业模式。

Prickett Morgan:那如何将其与企业希望分配硬件和软件支出的方式相匹配呢?毕竟Omniverse Enterprise有合同和许可费了。

黄仁勋:相较于企业客户,个人客户想要一些不同的东西,这很重要。

企业需要我们给出这样的承诺:在按照特定的节奏来更新、分别修复特定问题、为软件构建提供反向支持等前提下,由于企业已经在此基础上构建了所有其他的软件,那么英伟达需要保持这个架构,即使在与英伟达自然节奏不一致的未来几代架构中也不例外。

Prickett Morgan:一开始很多人想在平台上做十年,但他们最终使用这些平台二十年,甚至三十年以上。

黄仁勋:是的。

Prickett Morgan:人们很难把他们的思维束缚起来,但实际运营中的这种坚持不是抵抗,而是对投资和安全的尊重。

黄仁勋:因为企业要付钱给你,所以他们想签订一个非常具体的服务水平协议,明确表达他们的节奏以及经营方式。英伟达会提供支持,即使这与我们工程的进行方式不太一致。

对于企业软件,公司则需要与客户建立这种关系,他们需要知道,当他们拿起电话时,我们英伟达就会放弃所有手头工作来帮他们解决问题,因为他们的业务实际上是建立在英伟达的软件之上的。

他们用英伟达不仅仅是玩电子游戏,而是将英伟达的承诺转移给他们的客户。

我们决定沿着这条思路走下去,通过网络下载更新代码,并保持快速移动和创新,在企业现有方法敏感性的基础上构建一个完整的系统和编码,这就是我们获得Nvidia AI Enterprise堆栈的方式。

现在我们在该基础上进行维护、调度和创新,提高向下兼容性,以及提供必要时的分叉支持。

世界数字模拟,这个领域的激烈程度超乎想象

Prickett Morgan:现在企业可以信赖的GPU、DPU以及很快的CPU都有两年的周期。

显然,AMD的“Aldebaran”Instinct MI200系列GPU加速器比以往任何时候都更具竞争力。我必须强调,这真的是两个GPU,AMD通过在一台设备上放置两个GPU来拉升“K80”的水准,基于此,这款GPU已经赢得了两套百亿亿级系统和无数小型系统的支持与信任。

根据节奏,英伟达要到明年才会发布新的GPU公告,但是公司会面对AMD来势汹汹的竞争,以及英特尔在GPU计算领域的压力,对吗?

黄仁勋:首先,我们三家公司一直都有竞争,所以说AMD的“Aldebaran”Instinct MI200系列GPU加速器是第一个“英伟达杀手”是不正确的,因为每年都会出现“英伟达杀手”。

Prickett Morgan:我的意思是这是英伟达在上层HPC和AI超级计算机领域的首位实力对手。在过去的十五年中,当谈到GPU加速的超级计算机时,人们想到的肯定都是英伟达。

黄仁勋:这实际上很简单。因为HPL系统只需要两点,那就是性能和价格。

HPC数据中心会提前数年签订合同并订购所有东西,但如何确定给定设备的性能是怎样的,英伟达有靠谱的方程式…

我们在天秤的一端放入峰值FP64的算力和内存容量,另一端放入美元。就是这个等式,看谁能做到,谁就是赢家…

Prickett Morgan:所以AMD要提高性能并大幅降价?我认为这正在发生…

黄仁勋:所以问题就是我们如何看待这个世界,以及竞争为何如此激烈的原因。

加速计算领域的竞争不是轻微的激烈,而是非常激烈的

我来说明一下。

你可以建造世界上最好的一切,包括任何芯片,你可以把它插入电脑,然后呢?事实就是根本没有加速,加速计算是非常困难的。

其原因是摩尔定律,即使是按照摩尔定律的下限来看,也是非常难的。

要想取得成功,我们必须提供远高于摩尔定律的结果。

世界数字模拟如果实现飞跃,将改变计算机科学世界

Prickett Morgan:谷歌多年前告诉我,他们必须每天违反摩尔定律才能继续经营……

黄仁勋:工作量巨大,且没有编译器可以帮助做到这一点,这必须有人去重构整个堆栈,因此我们必须先了解应用程序及其中的算法,提出新的库以及新的系统。完成后,才能一次性提交。

世界上有数以万计的应用程序,有些人可能会说通过深度学习,一切都可以更快了,但这是完全错误的。

计算机视觉具有完全不同的架构,每个架构都是不同的,每个算法都不一样。

所以必须先了解整个应用程序,逐一重构整个堆栈。

此外,还必须与开发商合作,必须说服他们要加速他们的应用程序。

这太难了!

这就是为什么这么长时间以来,除了CPU之外,没有另一种计算架构具有加速计算的原因。一方面重构整个堆栈是非常困难的,更不用说先要说服应用程序的拥有者去做这件事了。

人们更愿意去等待摩尔定律,因为到时候多买几个节点就好了。

要想做得更好,必须全栈覆盖,必须逐个领域开发很多软件

当然,在将近25年后,该架构变得无处不在,我们做到了,这是我们感到非常荣幸的地方。

但尽管如此,我们的竞争对手还是什么都不做,等待摩尔定律。

我们是一家价值100亿美元的数据中心业务,这可能只占全球数据中心份额的5%。另外95%的数据中心仍是围绕CPU展开,这就是竞争。

在新的计算世界中,我们要解决的大多数难题都不是除以2或乘以2那么简单,而是上百万倍。

气候科学界会告诉你,即使想在一个合理的规模上获得成功,我们可能需要1亿次或10亿次计算才能解决问题。因为将分辨率每提高50%,计算量就会爆炸增长。

进入模拟领域的物理量就会呈爆炸式增长,所以我们谈论的是亿倍级的计算问题。

但真正令人惊奇的是,GPU推动了大众的深度学习,进而带来基于物理的神经网络。你能想象一套遵守物理定律的神经网络吗?它会从原理方程和观察自然中学习物理学,但无论何时预测,损失函数都受物理定律支配,因此它不会离开边界,它会一直遵守能量守恒定律…

Prickett Morgan:也许我们已经生活在这样的宇宙中…

黄仁勋:是的是的,所以这是件了不起的事情。如果我们能让神经网络遵守物理定律,那么我们就可以难以置信地扩展它。

因此,我们可以使用GPU对其进行扩展。GPU加速可以使物理性能提高20到50倍,所以现在突然间,这个神经网络学会了所有的偏微分方程。

接下来就是神经网络扩展,我们已经看到了快1万到10万倍扩展的示例——我们可以让它与我们每天从现实世界中获得的观察数据保持同步。

然后最重要的是,通过并行化,我们现在可以将神经网络分布在10,000或20,000个GPU上,同时伴以亿倍到十亿倍的超高速度。

这就是为什么我们英伟达要去构建Omniverse。

Omniverse允许我们可以创建这些令人难以置信的世界数字模拟。如果实现飞跃,那这将改变整个计算机科学世界。

这就是奥义所在,计算机科学改变着算法,现在算法又在改变着计算机科学。

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