NVIDIAOmniverse五大基础平台组件及实时仿真模拟加速

3D设计在远程协同中面临的挑战3D设计是一项极其复杂的团体工作掌握各种技能的大型团队世界各地掌握专业技能的复合型人才正在使用不同的系统和应用办公。供应商和工具过多设计团队如果经常被不兼容的工具所困扰，则会导致导入导出耗时、引发错误、造成时间损失和模型破坏。3D工作流日益复杂对实时光线追踪、AI和物理精确模拟等计算密集型技术的需求不断攀升。4远程办公使3D协作的难度大幅提升算力的广泛普及3D工作者需要能够灵活获取可媲美物理工作站的高性能计算能力。数据引力是一个迫在眉睫的问题3D数据集非常庞大，且还在无限增长。在边缘复制以及从中复制虚拟世界限制了规模和迭代。追逐单一事实来源普遍存在的文件不一致、低效复制和来回发送文件是极大的瓶颈。53D工作流对各行各业至关重要建筑、工程和施工媒体、娱乐、游戏开发产品设计与制造科学可视化机器人自动驾驶汽车6OMINIVERSE协作平台介绍NVIDIAOMNIVERSEENTERPRISE创建和连接虚拟世界的平台NucleusRTXRenderer外部接口设计师、创作者、工程师合作团队USDPhysicsMaterialsPath-TracingAINVIDIA核心技术先进工具和技术基础平台组件9OMNIVERSENUCLEUS资产数据库和协作引擎›允许多个软件工具实时同步工作流程›通用资产交换——可以容纳任何文件类型的资产›支持大型、超复杂场景的协作，仅传递变更增量›因为只变更了增量，所以启用了极快的创建/复制›不再需要长达一小时或一夜之间上传/下载整个场景文件——一切都是实时的和现场的CLIENTAPPLICATION1Plugin*OnlychangesaretransmittedCLIENTAPPLICATION2PluginUSDSceneSceneGraphUSDLibraryGraphLibrary›启用单一事实来源并消除凌乱的冗余文件副本OmniverseConnectOmniverseNucleusOmniverseConnectPersistentStore10CONNECTINGTOOMNIVERSEENTERPRISE单次导出/导入后在应用程序之间共享的实时更新。支持材质转换。BI-DIRECTIONALCONNECTORGENERALLYAVAILABLE来自应用程序的实时更新会反映在Omniverse中，但不会共享回来。支持材料转换。.UNI-DIRECTIONALCONNECTORGENERALLYAVAILABLEEXPORTANDIMPORT通过直接导入或第三方应用程序转换为USD。材料通常是手动转换的。EXPORT/IMPORTIMPORTONLY11MORECONNECTIONSCONSTANTLYINDEVELOPMENTGENERALLYAVAILABLE单次导出/导入后在应用程序之间共享的实时更新。支持材质转换。BI-DIRECTIONALCONNECTORBETAGENERALLYAVAILABLE来自应用程序的实时更新会反映在Omniverse中，但不会共享回来。支持材料转换。..UNI-DIRECTIONALCONNECTORBETABETAUSDEXCHANGEVIA类似于单向但没有连接器。允许USD或纹理导OMNIVERSEDRIVE出。.由合作伙伴开发的套件扩展，将他们的应用程序或工具“连接”到平KITEXTENSIONSBETA台。EXPORTANDIMPORT通过直接导入或第三方应用程序转换为USD。EXPORT/IMPORT材料通常是手动转换的。3DPDF,3DS,3DXML,3MF,ACIS,Alembic,CATIAV4,CATIAV5,Collada,DWF,DWG,E57,IFC,IGES,Inventor,JT,LXO,MD5,NX,Parasolid,PRC,PRO/E,ShapeNet,SolidEdge,SOLIDWORKS,STL,STP,U3D,URDF,VDA-FS,VRML,X3DIMPORT12OMNIVERSEKIT用于构建Omniverse工具的强大SDK›基于套件的Omniverse应用程序的基本构建块›在运行时加载命名和版本化的包，在运行时热重新加载›扩展可以依赖于其他扩展›OmniverseKitSDK包括对NVIDIA制作的200多个扩展的源代码访问›大部分用python编写PHYSICSSIMULATIONINOMNIVERSEAdvancedLibrariesProvidingFoundationsforAccurateVirtualWorldsPhysX5Rigid,SoftBody,andVehicleDynamicsPhysXBlastFracture&DestructionPhysXFlowCombustibleFluids,Smoke,Fire14通用场景描述3D虚拟世界的“HTML”由Pixar开发为NVIDIAOmniverse奠定基础用于复杂场景图的开源API和文件框架可轻松扩展，简化行业软件间资产交换引入新颖的分层概念使在同一场景工作的不同部门的大型团队能够协同工作源于M&E行业，现逐步成为AEC、制造、产品设计、机器人等行业的标准15基于EGX平台的OMINIVERSE基于EGX的NVIDIAOMNIVERSEENTERPRISE工作负载远程协作应用虚拟化和交付专业可视化NVIDIAOMNIVERSEENTERPRISEOmniverse应用CreateViewOmniverse平台Nucleus沟通Kit模拟RTX渲染器NVIDIARTX虚拟工作站VMwarevSphereNVIDIARTXGPU行业领先的系统NVIDIA智能网卡/DPU17实现真正的远程协作NVIDIAEGX平台的优势轻松实现灵活计算EGX一次性简化了用户和服务器节点的分类，而Omniverse令所有NVIDIARTX系统（本地或云端）上的用户实现了实时协作。高效、实时协作随时随地保护IP安全无需将敏感文件分发至世界各地，基础架构能够确保IP的敏感性，从而保护资产安全Omniverse依托于EGX平台运行，其通过支持原生云和多GPU普及了实时逼真渲染和不同位置间的同步协作，令用户可以使用不同工具而无需付出任何机会成本。18OMNIVERSEENTERPRISE运行在NVIDIARTX之上不同用例的部署选项OPERATINGDIGITALTWINCREATING3DWORLDSNVIDIA-CERTIFIEDWORKSTATIONS1-4xA5000/A6000NVIDIA-CERTIFIEDSERVERS1-8xA6000/A40NVIDIAOVXReferenceArchitecture8xNVIDIAA4019NVIDIAOVX用于工业数字孪生的数据中心级Omniverse计算系统RigidArchitectureForScalabilityandPerformance.8NVIDIAA40GPUs.3ConnectX®-6Dx200GbpsNICs.2Intel®Xeon®Platinum8362Processors.16TBIn-nodeNVMestoragePurpose-BuiltfortheDemandsofDigitalTwins.RDMAenabledforthelowestlatency.Supportforprecisiontiming(PTP).Scalabletomeettheworkloadneed20基于A40的EGX平台英伟达视觉计算平台过去20年改变世界的创新平台CourtesyofDisguise.PUBGGlobalInvitationalAdvancingSciencewithProprioVisionCourtesyofImageEngine.©NETFLIXMassiveLiveExperienceswithDisguiseBreakingTVBarrierswithImageEngineCourtesyofMPC.©2018WaltDisneyPictures.StunningAnimationswithMPCFilmsTransformingCityscapeswithNeoscapeImagecourtesyofFlorianCoenenRevolutionizingAutomotiveDesignSolarAnalysiswithNASAGroundExplorationwithOeroPreto22扩展数据中心工作负载的范围VirtualWorkstationsRenderingCollaboration•工作负载的规模和复杂性不断增长•人工智能、数据分析、可视化等先进技术变得越来越普遍VisualizationAR/VRDataAnalytics&ML•需要最大化性能/效率SimulationAIHPC对远程工作的需求不断增长AlteredCarbon:Season2-©2020NetflixImagecourtesyofHondaImagecourtesyofHKSRemoteArchitecturalDesignandCollaborationBlockbusterVisualEffectsDesignEngineeringfromAnywhere24GPU产品组合不断扩大的工作负载推动了对专业加速器的需求DLTrainingLanguageProcessingConversationalAICloudRenderingCloudXRVirtualWorkstationVideoConferencingVirtualDesktopTranscodingScientificResearchDataAnalyticsRecommenderSystemsOmniverse4KCloudGamesAIInference&MainstreamComputeMainstreamGraphics&VideowithAIHighestPerfComputeAI,HPC,DataProcessingHighestPerfGraphicsVisualComputingHigh-res,multi-monitorMax#ofencode/decodestreamsFastestRTGraphicsLargestrendermodelsFastestCompute,FP64Upto7MIGinstancesVersatileMainstreamComputeFP64,Upto4MIGinstances4KCloudGamingGraphics,VideowithAIA100250W&300W|40G&80G2-slotFHFL|NVLINKA30A40A10150W|24GB1-slotFHFLA16250W|4x16GB2-slotFHFL165W|24GB300W|48GB2-slotFHFL|NVLINK2-slotFHFL|NVLINKComputeGraphics25NVIDIAA40用于视觉计算的世界上最强大的数据中心GPUNVIDIA安培架构CUDA内核高达上一代FP32吞吐量的2倍*第二代RTCores高达上一代FP32吞吐量的2倍*第三代TensorCoresTF32吞吐量的5倍*48GBGDDR6显存用于专业图形计算的最大显存•••••3xDisplayPort1.4outputs**2-wayNVLinkQuadroSyncsupportvGPUsoftwaresupportHardwaresecurebootPCIeGen4PCIeGen3的2倍带宽26*PerformancemeasuresgentogencomparisonofRTX6000toNVIDIAA40**A40isconfiguredforvirtualizationbydefaultwithphysicaldisplayconnectorsdisabled.Thedisplayoutputscanbeenabledviamanagementsoftwaretools.NVIDIA安培架构–2NDRTX用于光线追踪的RT核心用于人工智能的TENSORCORES可编程着色器50+RTX加速应用程序27NVIDIA安培架构SM图形、模拟和计算的FP32吞吐量提高2倍••用于32位CAE模拟、HPC的更快计算同步计算和图形28*PerformancemeasuresgentogencomparisonofRTX6000toNVIDIAA40NVIDIA第二代RTCORES高达上一代光线追踪吞吐量的2倍•••逼真渲染的巨大加速与渲染场景的更高程度的交互性加速运动模糊渲染CarCopter25modelwasprovidedbyartistcarbodyartandCybertechDronePackwasprovidedbyartistIggyDesignthroughTurboSquid29*PerformancemeasuresgentogencomparisonofRTX6000toNVIDIAA40NVIDIA第三代TENSORCORES更快的模型训练、推理和数据处理DenoiseOFFDenoiseONTF32训练速度提高5倍*具有稀疏性的加速推理*AI图形加速30*PerformancemeasuresgentogencomparisonofRTX6000toNVIDIAA40.Sparsitysupportrequirescodingchanges.产品参数比较NVIDIAA40RTX6000/8000PassiveGPUArchitectureCUDACoresNVIDIAAmpereArchitectureNVIDIATuringArchitecture107524608TensorCores336(3rdGen)576(2ndGen)RTCores84(2ndGen)72(1stGen)PeakFP32TFLOPSPeakTensorTFLOPS37.414.9299.4119.4MemorySizeMemoryBandwidthNVLink48GBGDDR6w/ECC696GB/s24/48GBGDDR6w/ECC672GB/s2-way(lowprofile)2-wayDisplayConnectorsQuadroSync3xDP1.4*NoneYes300WNo250WMaxPowerConsumptionGraphicsBusPCIExpressGen4x16PCIExpressGen3x16ToviewmoreNVIDIAA40specsvisit:/en-us/data-center/a40/31*A40isconfiguredforvirtualizationbydefaultwithphysicaldisplayconnectorsdisabled.Thedisplayoutputscanbeenabledviamanagementsoftwaretools.产品性能对比单精度(FP32)HPC性能提升高达50%2图形性能提升高达40%1渲染性能提高2倍1训练性能提升高达3倍2A100A40A1006.42A40A401.42A403.41.5RTX6000RTX600011XRTX6000RTX600011更多信息可在:/en-us/data-center/a40/1RenderingandGraphicstestsrunon2xXeonGold61262.6GHz(3.7GHzTurbo).256GBsystemmemory.NVIDIADriver461.09.Renderingtest:Iray2020.1,RendertimeofNVIDIAEndeavorscene.Graphicstest:SPECviewperf2020Subtest,4Kmedical-03Composite2AIandHPCtestsrunonAMDEPYC7742@2.25GHz(3.4GHzTurbo).512GBsystemmemory.NVIDIADriver460.14.AITraining:BERTpre-trainingthroughput.PyTorch(2/3)Phase1and(1/3)Phase2.PrecisionFP32forRTX6000andTF32forA40andA100.SequencelengthforPhase1=128.Phase2=512.SinglePrecisionHPC:NAMDversion3.0a7,stmv_nve_cuda;Precision=FP32;ns/day,CUDAVersion:11.1.7432NVIDIAEGX平台企业加速计算数据中心AI训练和推理边缘AI推理数据分析和机器学习专业可视化远程协作传统应用加速应用和框架生态系统容器编排和管理集成容器裸金属虚拟化(NVIDIAvGPU)NVIDIA认证主流企业服务器NVIDIAMellanox智能网卡/DPUNVIDIAGPU企业级支持硬件、管理和ISV合作伙伴NVIDIA33用于专业可视化的NVIDIAEGX平台数据中心的高性能视觉计算CAE仿真加速渲染CourtesyofILMxLABandEpicGamesNVIDIAOmniverse协同设计边缘的AR/VR可