NVIDIA GTC 2013: приятные сюрпризы первого дня

Первый официальный день работы традиционной ежегодной конференции NVIDIA GPU Technology Conference (GTC) 2013 по традиции стартовал программным выступлением бессменного главы компании Дженсена Хуана (Jensen Huang). Обычно именно во время этого выступления происходит самое интересное, озвучиваются анонсы новых продуктов, сервисов и технологий.

Напомним, что совсем недавно компания анонсировала новое поколение графических ускорителей Titan, а также новые версии чипа Tegra 4. Кроме того, NVIDIA в последнее время добилась впечатляющих успехов на рынке суперкомпьютеров, держит под полным контролем сектор профессиональной графики, да и ситуация с технологиями для мобильных устройств и автомобильных развлекательно-информационных систем выглядит весьма успешно. Так что достаточно динамичный доклад ожидался и без всяких дополнительных анонсов — даже подробного рассказа об успехах в этих областях было бы достаточно для удачного выступления Дженсена. Но анонсы этим утром сыпались как из рога изобилия, громкие заявления звучали одно за другим, и поэтому вся череда событий заслуживает того, чтобы рассказать о ней подробно.

Выступление Дженсена началось с рассказа о новейшей флагманской видеокарте Titan, а продолжилось демонстрацией возможностей современной графики по симуляции эффектов кинематографического качества. Таких сложных, например, как натуралистичная имитация погодных явлений в открытом океане: с высокой реалистичностью воспроизводится действие ветра, дым из трубы, брызги воды и колебания волн. При этом доступны любые режимы — от полного штиля до жесточайшего шторма.

Вторая интереснейшая демонстрация — рендеринг мимики лица и движений тела. При этом в первую очередь впечатляет естественное движение волос, особенно под действием ветерка, реалистичность кожи со всеми её порами, мельчайшие изменения выражения лица. Новый уровень реалистичности демонстрировала известная «модель» NVIDIA — Dawn.

И всё это благодаря новым алгоритмам трёхмерной виртуализации, тщательному анализу всех нюансов движения человека.

Ещё более впечатляющей была демонстрация технологии FaceWorks. Лицо полностью цифрового персонажа по имени Айра показало просто безграничные возможности отображения эмоций при рендеринге на системе с картами GeForce GTX Titan.

Далее Дженсен Хуан коснулся темы влияния на индустрию новых технологий визуального отображения. Когда на первой конференции GTC в 2008 году состоялся анонс CUDA, на рынке уже присутствовали миллионы графических карт с поддержкой данной технологии, и это способствовало достаточно быстрому проникновению CUDA в различные отрасли вычислений. Процесс производства GPU продолжается, ежегодно их выпускаются миллионы. Теперь CUDA уверенно штурмует сектор суперкомпьютерных вычислений, фигурируя, в том числе, в списке самых производительных систем планеты TOP500: всего лишь через несколько лет после анонса технологии CUDA в этом списке до 20% систем представлены чипами NVIDIA Fermi и Kepler.

Многие современные научные центры сегодня активно используют технологию CUDA для интенсивных вычислений в области физики высоких энергий, обсчёта массивов цифровых сенсоров (таких как 50-гигапиксельная камера в университете Аризоны), 3D-геномики, эмулирования поведения новых материалов, исследований для борьбы с болезнью Альцгеймера, анализа работы центрифуг и так далее.

Технологии CUDA активно используют многие мировые бренды, такие как Harley-Davidson, Nike, Shevron, Lego и другие.

Использование GPU-вычислений помогает справляться с растущими потребностями в быстрой обработке множественных пользовательских данных. Растущие запросы социальных сетей иллюстрирует график роста популярности того же Twitter, интенсивность использования которого недавно достигла 500 млн твитов в день.

Следующий пример — система поиска музыкальных композиций Shazam для мобильных устройств, для рассказа о которой на сцену был приглашён CEO компании Джейсон Тайтус (Jason Titus). Компания Shazam в настоящее время активно использует серверные системы на базе технологий CUDA.

Аналогично складывается ситуация с вопросом поиска изображений. Последняя новейшая технология для интеллектуального поиска и определения изображений — система, имитирующая в процессе распознавания изображений работу человеческого мозга. Компания Cortexica продемонстрировала возможности такой технологии: достаточно сделать снимок платья в журнале или сфотографировать фрагмент структуры ткани, и затем поисковый движок мгновенно подбирает множественные примеры продукции — в данном случае платьев — со схожим узором и фактурой.

Технология легко встраивается в интернет-проекты, может быть использована для поиска продуктов на сайтах любого масштаба, от небольшого виртуального магазина до eBay. В подобных системах поиска может применяться множество определяющих и граничных условий, включая разрешение картинки, цветовую инверсию, сегментацию, определение лиц, определение границ и кромки, трансформирование, карты глубины, оптические эффекты, гистограммы направленных градиентов, точечные массивы и так далее. В перспективе подобные технологии могут применяться и для поиска видео.

И вот, наконец, пришло время анонсов. Дженсен демонстрирует слайд с роадмапом поколений графики NVIDIA, где впервые после ядра Maxwell появляются новые названия, краткое описание нововведений и примерные сроки появления новинок на рынке.

Следующему после Maxwell поколению GPU по традиции присвоено имя знаменитого учёного — Volta (Алессандро Вольта). Одним из главных отличий новинки от Maxwell будет применение технологии многослойной памяти DRAM (Stacked Memory) непосредственно на кремниевой подложке, вместе с графическим чипом, что позволит достичь большей производительности при улучшении компактности и лучшей энергоэффективности. По словам Дженсена, таким образом будет достигнута производительность системы памяти до 1 терабайта в секунду.

Далее анонсы новых технологий пошли один за другим. Дженсен подвёл рассказ к перспективам технологии Tegra. Его видение будущего ИТ-индустрии заключается в том, что компьютер как таковой просто исчезнет из обихода, потому что вычисления будут производиться непосредственно внутри каждого устройства отображения информации — в очках, в часах, в любом дисплее.

Эволюция мобильных процессоров Tegra за короткий срок прошла значительный путь, и нынешнее поколение чипов обладает несколькими вычислительными ядрами, мощной графикой и даже встроенными беспроводными интерфейсами, и всё это при низком энергопотреблении. Платформа Tegra 4 продемонстрировала, что высокое качество и скорость обработки изображения вполне доступны с помощью компактных чипов с малым энергопотреблением, при этом есть возможность прямой обработки изображений со встроенных сенсоров с получением качества HDR, с постоянной перефокусировкой и слежением за изображением в реальном времени.

Что же будет дальше? Появляется ещё один слайд: роадмап Tegra, на котором впервые фигурируют следующие поколения мобильных процессоров — Logan и Parker!

Logan будет оснащен GPU c полноценной поддержкой технологии CUDA — впервые среди ARM-решений вообще и мобильных платформ NVIDIA в частности! Технически, графическая часть Logan — это ядро Kepler в мобильном исполнении, с полноценной поддержкой Open GL 4.3. Процессор Logan (Tegra 5?) поступит в производство уже в следующем году.

В следующем поколении мобильных платформ — Parker — упор будет сделан на три основные идеи: 64-битное ядро Denver, встроенную мобильную графику класса Maxwell и 3D-транзисторы по технологии FinFET. Сложность графической архитектуры, по мнению Дженсена, будет и далее увеличиваться вдвое каждые два года, при этом речь не только об увеличении используемого количества транзисторов, но и о реальном увеличении производительности, появлении новых технологических возможностей обработки визуального контента на аппаратном уровне.

Далее последовал ещё один совершенно неожиданный анонс — платформы для разработчиков Kayla, которую Дженсен представил как «подружку чипа Logan».

Платформа Kayla представляет собой комбинацию Tegra 3 и неназванного графического процессора, смонтированных на Mini-ITX-плате. Представленный мини-ПК оснащен лишь крохотным вентилятором, при этом графическое ядро поддерживает полноценную трассировку лучей (Ray tracing) в реальном времени, технологии CUDA 5 и Open GL 4.3. Платформа предназначена для разработки и тестирования решений, использующих CUDA на ARM, и поддерживает обновленный Karma Kit.

Следующий анонс — первое в мире отдельное визуальное вычислительное приложение Visual Computer Appliance (VCA), полноценная GRID-система под ключ. Такой системе всё равно, на каком железе или операционной системе вы сидите — Mac, PC, Android, ARM, x86, всё что по сути она «видит» — это пиксели, которые ей предстоит обработать.

Система Visual Computer Appliance (VCA) — это отдельный серверный GRID-модуль в форм-факторе 4U, объединяющий два процессора Intel Xeon, до 16 графических процессоров NVIDIA и ПО NVIDIA GRID VGX. Он обеспечивает графическую производительность уровня NVIDIA Quadro максимум для 16 пользователей одновременно — с минимальными задержками, высоким разрешением и максимальной интерактивностью.

Свои системы с модулями NVIDIA GRID K1 и K2 уже представили некоторые компании: это Dell (PowerEdge R720), HP (ProLiant WS460c Gen8 и ProLiant SL250 Gen8) и IBM (iDataPlex dx360 M4).

На сцену выходят специалисты, уже успевшие опробовать технологию GRID Workspace, — NVIDIA VCA в действии. Первый — Джиан Паоло Басси (Gian Paolo Bassi), вице-президент и глава отдела R&D в SolidWorks.

Технологией SolidWorks on GRID активно интересуются многочисленные клиенты компании, тем более что плюсы очевидны — это доступ к огромным объёмам данных в любое время из любого места с достаточно скромными возможностями техники на стороне клиента.

Следующий гость — Джеймс Фокс (James Fox), глава Dawnrunner, рассказывает о своём опыте в качестве раннего пользователя продуктов Adobe и Autodesk совместно с технологией GRID.

На сцене появляется Людвиг Фухс (Ludwig Fuchs), глава компании RTT, и рассказывает о том, как технология GRID может применяться для организации удалённой точки продаж с виртуальным интерактивным демонстрационным залом, где потенциальный покупатель может ещё до покупки нового Audi заказать себе множество опций вроде обивки салона, цвета кузова, типа дисков и увидеть все эти изменения здесь же, в реальном времени, с любого угла обзора.

И ещё один, пожалуй самый наглядный, пример: удалённое моделирование компьютерных объектов для индустрии кино. Разработчики из компании Otoy, Джулс Урбах (Jules Urbach) и Джош Трэнк (Josh Trank) анонсируют приложение для удалённой работы Octane Render и тут же демонстрируют возможности этой системы, управляя в реальном времени множеством параметров проектируемого трансформера, при этом ноутбук находится здесь, в Сан-Хосе, а сам сервер — в Лос-Анджелесе.

Наконец, финальный аккорд: характеристики и цены реальных систем NVIDIA VCA. Всего на рынке будет присутствовать две стандартные конфигурации на базе GPU Kepler с 8 или 16 ядрами, с 32 или 64 Гбайт видеопамяти, под 8 или 16 одновременных пользовательских подключений, с объёмом системной памяти 192 или 384 Гбайт соответственно. Базовый комплект обойдётся в $24 900, максимальный — в $39 900.

Вот таким богатым на анонсы новинок выдался первый день работы конференции NVIDIA GTC 2013, проходящей сейчас в Сан-Хосе, Калифорния. И это только часть того, что уже анонсировано или будет анонсировано в этих стенах: вчера, например, стало известно, что язык с открытым кодом Python теперь поддерживает GPU-ускорение с помощью параллельного программирования NVIDIA CUDA. Сегодня вечером в почтовый ящик упало приглашение, в котором компания Softkinetic приглашает на презентацию первой в мире 3D-технологии распознавания жестов для планшетов под Android на базе процессоров NVIDIA Tegra. В выставочном зале и вовсе глаза разбегаются от изобилия новых аппаратных и программных решений от партнёров NVIDIA. А ещё завтра нам пообещали подробный рассказ о новых архитектурах Tesla и Tegra, а после обеда состоится знакомство с новейшими автомобилями BMW, Audi и Tesla, оснащёнными развлекательно-информационными системами на базе чипов NVIDIA.

Итак, прощаюсь до следующего репортажа, увидимся, — будет интересно!