英伟达三芯策略初见成效ISC2022盛会上展现新技术
英伟达的三芯策略初见成效，展示在ISC 2022上
在过去几年里，讨论的焦点从仅仅是GPU转向了包括CPU和DPU在内的全面解决方案。作为系统公司，英伟达现在可以谈论更多的话题。最近，在Computex和ISC 2022（国际超级计算机大会）这两个重要科技展会上，英伟达展示了其最新的GPU、CPU、DPU合作成果，这些成果彰显了“三芯”策略的初步成功。
除了硬件产品方面，英伟达还在混合量子计算领域取得了一定的进展。这体现了英伟达在高性能计算领域布局的前瞻性。此外，CEO黄仁勋也强调过，“我们是一家系统公司，我们提供从硬件到系统软件全栈方案，让客户根据需求选择我们的产品。”加速计算与CPU截然不同，我们提供独特的产品和方案。
那么，“三芯”如何加速世界上最快的加速系统？答案就在于独特且令人惊叹的CPU+GPU组合。在GTC 22上，雷峰网介绍了Hopper架构GPU H100，它实现了数量级性能提升。黄仁勋表示20个H100 GPU就能承载全球互联网流量，使得它能够帮助客户推出先进推荐系统及实时运行大型语言模型数据推理。
但相比之下，是Grace CPU更受关注。这款CPU让市场中众多优秀产品感到意外，也引起人们对其差异化之处好奇。当被问及Grace CPU有何特别之处时，黄仁勋回应：“Grace旨在通过比传统CPU更高效地处理大量数据，并且与我们的GPU紧密结合，更好地完成AI任务。”
Grace CPU集成了两个基于Arm核心，有144个高性能Neoverse核心，并带有可伸缩矢量扩展和1 TB/s内存子系统支持PCIe Gen5协议，与NVIDIA ConnectX-7智能网卡以及NVIDIA BlueField-3 DPU连接。
因此，从设计层面来看，即使是在摩尔定律放缓背景下异构计算成为趋势的情况下，为提供高性能计算服务而布局这样的互联能力也是非常合理的一种做法。
美国阿拉莫斯国家实验室宣布，将率先采用NVIDIA Grace CPU技术并搭配HPE Cray EX超级计算机构建新一代系统Venado，该预计将拥有超过10 exaflops AI性能。
另一例证是瑞士国家超算中心Alps项目，它是一个通用环境，对研究者开放，同时也计划部署基于此技术的大型服务器由源讯、戴尔科技、技嘉科技、慧与、浪潮等厂商进行部署。
DPU则是另一个值得关注的人物，它不仅卸载通信负载，还能获得巨大的性能提升。不过具体表现仍需实际操作来证明，而ISC 2022为此给出了几个案例。
洛斯阿拉莫斯国家实验室LANL利用BlueField 及DOCA框架提高应用30倍速度，加速度闪存盒ABoF将固态存储与DPU 加以结合，可为Linux文件系统关键部分提供加速，其速度达到同类设备30倍，并成为LANL基础设施中的关键组件。
俄亥俄州立大学研究人员展示如何使用DPU提高P3DFFT编程模型运行速度21%，他们通过卸载MPI关键部分，加速P3DFFT数学库用于多个大规模HPC仿真应用。
对于药物研发或飞机设计等热门HPC仿真应用来说,DPU能带来两位数甚至百分之百以上增加。欧洲各研究团队正利用BlueField DPU 加速MPI 和其他 HPC 工作负载，如北方大学开发软件实现负载均衡剑桥大学伦敦慕尼黑等校也有所尝试。
最后，不只是硬件方面的问题，在量子计算领域英国华威大学正在探索使用nvidia cuQuantum 软件开发套件加速其量子电路模拟，比如AWS已显示cuQuantum 在量子机器学习工作负载上的900倍加速效果。而未来的挑战则是将经典电脑与量子电脑协同工作，以解决当前混合作业通信延迟问题。在这个方向上已经有许多组织开始使用nvidia cuQuantum 来加快他们们工作过程。
