英伟达基于ARM架构的CPU问世，目标引领AI与数据中心的发展

4月13日凌晨，NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋又一次在自家厨房「举办」了一年一度的GTC 2021大会，会上黄教主围绕芯片、软件、服务、边缘、数据中心以及云，为粉丝们描述了NVIDIA对计算产业的未来愿景。

会上最令人关注的还是NVIDIA的老本行处理器，但让我们出人意料的并不是GPU的进步，而是见到了基于Arm架构全球首款专为TB级加速计算而设计的CPU NVIDIA Grace、全新BlueField-3 DPU，以及业界首款1000TOPS算力的自动驾驶汽车SoC-Atlan。

CPU、DPU 和 GPU齐上阵

NVIDIA Grace

Grace 以美国海军少将、计算机编程先驱Grace Hopper 的名字命名，是一款高度专用型处理器，主要面向大型数据密集型 HPC 和 AI 应用。新一代自然语言处理（NLP）模型的训练会有超过一万亿的参数。

基于 Grace 的系统与 NVIDIA GPU 紧密结合，性能将比目前最先进的 NVIDIA DGX 系统（在 x86 CPU 上运行）高出 10 倍。

绝大多数的数据中心仍将继续使用现有的 CPU，而Grace 主要将用于计算领域的细分市场。

Grace在创新性上，可以总结为以下三点：

• 内置下一代Arm Neoverse内核，每个CPU能在SPECrate2017_int_base基准测试中单位时间运行超过300个实例；
• 采用第四代NVIDIA NVLink，从CPU到GPU连接速度超过900GB/s，相当于目前服务器14倍的带宽速度；从CPU到CPU的速度超过600GB/s。
• 拥有最高的内存带宽，采用的新内存LPDDR5x技术，带宽是LPDDR4的2倍，能源效率提高了10倍，能提供更多计算能力。

BlueField-3 DPU

BlueField-3 DPU将拥有200亿晶体管，采用16个Arm A78 CPU核心、18M IOPs弹性块存储。不仅能够向下兼容前一代产品，还拥有4倍的性能。黄仁勋宣布 NVIDIA BlueField-3 DPU 将为构建超大规模数据中心、工作站和超级计算机所需的基础设施提供进一步的加速。

这款产品预计将于2022年第一季度发布样品。其下一代 BlueField-4 DPU将包含640个晶体管，算力甚至可以达1000TOPS，网络速率高达800Gbps。

NVIDIA DRIVE Atlan

NVIDIA DRIVE Atlan单颗SoC的算力能够达到1000TOPS，相比上一代Orin SoC算力提升接近4倍（上代为254TOPS），比如今大多数L4级自动驾驶车辆整车的算力还要强。

Atlan SoC拥有安培架构GPU核心、基于Arm的Grace CPU核心、深度学习和计算机视觉加速器单元以及BlueField DPU核心，Atlan SoC将于2023年向开发者提供样品，2025年大量装车。

黄仁勋毫不掩饰对NVIDIA DRIVE Atlan喜爱，他表示：“Atlan 集 NVIDIA 在 AI、汽车、机器人、安全和 BlueField 安全数据中心领域的所有技术之大成，堪称一项技术奇迹。”

从算力的绝对数量上看，我们也能发现 NVIDIA DRIVE Atlan 的算力升级是四代自动驾驶芯片中提升最大的。

为什么推出基于Arm的CPU

几年前 NVIDIA 还只是一个组件供应商，仅提供 GPU 的图形芯片，随着时间的流逝，人们发现GPU非常擅长AI工作，尤其是计算密集型的训练过程，该过程建立了后来可在数据中心、PC和移动设备中运行的模型，这在很大程度上推动了 NVIDIA 的发展。现在 NVIDIA 的市值已经超越了英特尔达到3570亿美元，而英特尔仅为2780亿美元。

不过虽然 NVIDIA 现在已经成为美国最有价值的芯片制造商，但英特尔仍然在服务器处理器方面拥有超过90％的市场， Grace 的出现有望改变这一局面，结合GPU和DPU，Grace让NVIDIA拥有了第三种基础计算技术，并具有重新构建数据中心以推进技术的能力。

并且NVIDIA相信，定制设计的CPU-GPU平台是它能够实现下一代超大规模人工智能并开始接近基于计算机的“通用智能”水平的唯一方法，也就是说 Grace 能够解决比当今大几个数量级的人工智能问题。

包括美国能源部下属的洛斯阿拉莫斯国家实验室和瑞士国家超级计算中心的研究人员也认可这一计划，并开始着手使用Grace芯片制造超级计算机。

瑞士国家超级计算中心 Alps 超级计算机

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Grace 出现让NVIDIA 变成能够提供 GPU、CPU 和 DPU 三种芯片的公司，尽管NVIDIA自己宣称Grace的出现并不预示着直接与Intel或AMD CPU竞争，但事实上Grace CPU几乎肯定会在为处理大型AI模型而构建的系统中取代原由CPU，也就是说未来AI提升与大型数据中心的发展Grace将发挥不可忽视的作用。

对于NVIDIA未来的发展路径，黄仁勋表示： CPU、GPU 和 DPU 这三类芯片中， Grace 和BlueField 将成为必不可少的关键组成部分。每个芯片架构历经两年的打磨周期（周期内可能出现转变），一年专注于 x86 平台，另一年专注于 Arm 平台，NVIDIA 将保证每年都能发布让粉丝们热血沸腾的新产品。

参考链接：
https://blogs.nvidia.com/blog...

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