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通過英偉達(dá) Isaac 平臺為智能移動機(jī)器人提供支持

2024-01-10 11:52 性質(zhì):原創(chuàng) 作者:南山 來源:AGV
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生成式人工智能正在重塑價億美元的產(chǎn)業(yè),而英偉達(dá)公司作為智能機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,正在抓住這一機(jī)遇。 英偉達(dá)?(NVIDIA?)機(jī)器人與邊緣計算副總裁Deepu Talla在今天的CES展前特別演講中詳細(xì)介...

生成式人工智能正在重塑價億美元的產(chǎn)業(yè),而英偉達(dá)公司作為智能機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,正在抓住這一機(jī)遇。 英偉達(dá)?(NVIDIA?)機(jī)器人與邊緣計算副總裁Deepu Talla在今天的CES展前特別演講中詳細(xì)介紹了英偉達(dá)?(NVIDIA?)及其合作伙伴如何將人工智能與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合。

英偉達(dá)?(NVIDIA?)機(jī)器人與邊緣計算事業(yè)部副總裁 Deepu Talla 詳細(xì)介紹了英偉達(dá)?(NVIDIA?)及其合作伙伴如何將生成式人工智能與機(jī)器人技術(shù)結(jié)合在一起。

Talla說:"人工智能驅(qū)動的自主機(jī)器人正被越來越多地用于提高效率、降低成本和解決勞動力短缺問題。"

參與創(chuàng)造

英偉達(dá)從一開始就一直是生成式人工智能革命的核心。十年前,英偉達(dá)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛親手將第一臺英偉達(dá) DGX AI 超級計算機(jī)交付給 OpenAI?,F(xiàn)在,得益于 OpenAI 的 ChatGPT,生成式人工智能已成為當(dāng)代發(fā)展最快的技術(shù)之一。

而這一切才剛剛開始

Talla 預(yù)測,生成式人工智能的影響將超越文本和圖像生成,進(jìn)入家庭和辦公室、農(nóng)場和工廠、醫(yī)院和實驗室。關(guān)鍵在于LLM 類似于大腦的語言中心,將讓機(jī)器人更自然地理解和響應(yīng)人類的指令。這些機(jī)器將能夠不斷地向人類學(xué)習(xí)、相互學(xué)習(xí)以及向周圍的世界學(xué)習(xí)。

Talla說:"鑒于這些特性,生成式人工智能非常適合機(jī)器人技術(shù)。"

機(jī)器人如何使用生成式人工智能

Agility Robotics、NTT 和其他公司正在將生成式人工智能融入機(jī)器人,幫助它們理解文本或語音命令。Dreame Technology 公司的機(jī)器人吸塵器正在生成式人工智能模型創(chuàng)建的模擬生活空間中接受訓(xùn)練。而 Electric Sheep 公司正在開發(fā)一種用于自動割草的世界模型。

英偉達(dá)?(NVIDIA?)的技術(shù),如英偉達(dá)?(NVIDIA?)Isaac和Jetson平臺,為開發(fā)和部署人工智能機(jī)器人提供了便利,目前已有120多萬開發(fā)人員和1萬多家客戶與合作伙伴依賴這些技術(shù)。

其中許多公司都參加了本周的 CES,包括 Analog Devices、Aurora Labs、Canonical、Dreame Innovation Technology、DriveU、e-con Systems、Ecotron、Enchanted Tools、GluxKind、Hesai Technology、Leopard Imaging、Segway-Ninebot、Nodar、Orbbec、Qt Group、Robosense、Spartan Radar、TDK Corporation、Telit、Unitree Robotics、Voyant Photonics 和 ZVISION Technologies Co.

兩個大腦勝過一個大腦

在 CES 的演講中,Talla 展示了在機(jī)器人技術(shù)中部署人工智能所必需的雙計算機(jī)模型(如下圖),展示了英偉達(dá)在人工智能開發(fā)和應(yīng)用方面的綜合方法。

第一臺計算機(jī)被稱為 "人工智能工廠",是創(chuàng)建和不斷改進(jìn)人工智能模型的核心。AI 工廠利用英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心計算基礎(chǔ)設(shè)施以及 AI 和 NVIDIA Omniverse 平臺來模擬和訓(xùn)練 AI 模型。

第二臺計算機(jī)代表機(jī)器人的運行環(huán)境

運行環(huán)境因應(yīng)用而異:它可以位于云端或數(shù)據(jù)中心;也可以位于內(nèi)部服務(wù)器中,用于半導(dǎo)體制造中的缺陷檢測等任務(wù);還可以位于配備多個傳感器和攝像頭的自主機(jī)器中。

生成優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)和場景

Talla 還強(qiáng)調(diào)了 LLM 在打破技術(shù)壁壘方面的作用,它將普通用戶轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)藝術(shù)家,能夠創(chuàng)建復(fù)雜的機(jī)器人工作單元或整個倉庫模擬。

利用英偉達(dá)畢加索(NVIDIA Picasso)等生成式人工智能工具,用戶可以根據(jù)簡單的文本提示生成逼真的三維資產(chǎn),并將其添加到數(shù)字場景中,從而創(chuàng)建動態(tài)、全面的機(jī)器人訓(xùn)練環(huán)境。同樣的功能還可以擴(kuò)展到在 Omniverse 中創(chuàng)建各種物理上精確的場景,從而增強(qiáng)機(jī)器人的測試和培訓(xùn),確保其在現(xiàn)實世界中的適用性。

這與生成式人工智能在重新配置機(jī)器人部署方面的變革潛力不謀而合。傳統(tǒng)上,機(jī)器人是為特定任務(wù)而專門制造的,而為不同任務(wù)修改機(jī)器人則是一個耗時的過程。 但 LLM 和視覺語言模型的進(jìn)步正在消除這一瓶頸,通過自然語言與機(jī)器人進(jìn)行更直觀的互動。 這種適應(yīng)能力強(qiáng)、能感知周圍環(huán)境的機(jī)器很快就會遍布全球。

VIDIA(Nvidia Corporation,/?n?v?di?/;中國臺灣與香港繁中名為輝達(dá),中國大陸簡中名為英偉達(dá)),創(chuàng)立于1993年1月,是一家以設(shè)計和銷售圖形處理器為主的無廠半導(dǎo)體公司。NVIDIA亦會設(shè)計游戲機(jī)核心,例如Xbox和PlayStation。NVIDIA最出名的產(chǎn)品線是為個人與游戲玩家所設(shè)計的GeForce系列,為專業(yè)CGI工作站而設(shè)計的Quadro系列,以及為服務(wù)器和高效運算而設(shè)計的Tesla系列,雖然起家于PC電腦的顯卡業(yè)務(wù),英偉達(dá)也曾涉及移動芯片Tegra的設(shè)計,但智能機(jī)市場對此響應(yīng)不大,不過近年卻利用這些研發(fā)經(jīng)驗,目前朝向人工智能和機(jī)器視覺的市場發(fā)展,也是圖形處理器上重要的開發(fā)工具CUDA的發(fā)明者。不過NVIDIA的發(fā)展過程也是非議不斷,批評多集中于濫用排他性商業(yè)合作、不正當(dāng)營銷方式、對業(yè)界開放標(biāo)準(zhǔn)和自由軟件運動的拒斥等。

NVIDIA的總部設(shè)在美國加利福尼亞州的圣克拉拉位于硅谷的中心位置。

歷史

NVIDIA創(chuàng)辦人兼首席執(zhí)行官兼總裁黃仁勛

黃仁勛、克里斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普里姆于1993年4月美國加州創(chuàng)辦了NVIDIA(隨后成為特拉華州企業(yè))。NVIDIA保持低調(diào)到1997-1998年,當(dāng)時它發(fā)布了RIVA個人電腦繪圖處理器產(chǎn)品線。并于1999年1月在納斯達(dá)克掛牌上市;同年5月,售出第一千萬個繪圖處理器。于2000年收購了一代王者3dfx的知識產(chǎn)權(quán)。3dfx是1990年代中期其中一間最大的圖形處理器廠商。NVIDIA與許多OEM廠商,和一些組織創(chuàng)建起密切關(guān)系,最知名的包括臺積電。2002年2月,NVIDIA售出第一億個繪圖處理器。

目前NVIDIA和AMD供應(yīng)了市場上大部分獨立顯卡。NVIDIA最著名的GeForce繪圖處理器產(chǎn)品線于1999年首次亮相?,F(xiàn)在GeForce產(chǎn)品線已經(jīng)擴(kuò)展至桌面型和筆記本電腦。移動設(shè)備方面,NVIDIA擁有Tegra產(chǎn)品線。它能提供高性能,同時保持低電源消耗。此類產(chǎn)品通常用于無線通信設(shè)備。

2020年4月 27日,NVIDIA宣布已完成對Mellanox Technologies, Ltd.(邁絡(luò)思科技有限公司)的收購,成交價70億美元。

2020 年 7 月,有報導(dǎo)稱英偉達(dá)正在與軟銀談判以 320 億美元收購英國芯片設(shè)計公司安謀。 2020 年 9 月 13 日,英偉達(dá)宣布將以 400 億美元的價格從軟銀集團(tuán)手中收購 Arm Holdings,但須接受通常的審查,后者保留英偉達(dá) 10% 的股份。

2021年6月11日,英偉達(dá)宣布收購自動駕駛汽車高清地圖開發(fā)商 DeepMap, Inc.。

產(chǎn)品制造

作為一家無晶圓IC半導(dǎo)體設(shè)計公司,NVIDIA于自己的實驗室研發(fā)芯片,但將芯片制造工序分包給晶圓代工廠。以往,NVIDIA從其他廠商,例如IBM、意法半導(dǎo)體、臺積電(NVIDIA目前最重要的代工合作伙伴)和聯(lián)華電子獲得硅芯片生產(chǎn)能力。芯片的供應(yīng)鏈需涉及數(shù)間第三廠:制造完畢的晶圓由集成電路封裝廠進(jìn)行初步測試與封裝作業(yè),之後交由測試廠的測試部門進(jìn)行深度測試并根據(jù)性能分類。依據(jù)存貨清單,NVIDIA必須提早數(shù)月訂購芯片,并將之存儲起來等待使用。

在最終產(chǎn)品上(指顯卡、主板等),NVIDIA會推出所謂原廠“公版”(Reference)產(chǎn)品(稱為參考樣卡或參考模板)供展示及測試之用,早期產(chǎn)品是由臺灣的微星和斯博科、美國的威竣(VisionTek)和新美亞(Sanmina-SCI)、德國的埃爾莎代工,目前由新加坡的偉創(chuàng)力與臺灣的鴻海(富士康)、華碩和捷波代工或設(shè)計。在零售市場上,NVIDIA會把頂級型號的“原廠”公版產(chǎn)品給各個第三方廠商貼牌,如GeForce 7950 GX2、Quadro FX 5600、nForce 680i SLI等等,這些廠商的產(chǎn)品設(shè)計用料完全相同,均由一家廠商代工。在OEM市場上,亦有部分“原廠”公版產(chǎn)品存在。2008年后NVIDIA允許了旗艦級產(chǎn)品的“非公版”(Non-Reference)設(shè)計,但只有極少數(shù)有實力的廠商(如華碩、技嘉、微星、影馳等)會推出自己設(shè)計的產(chǎn)品。2010年10月初,NVIDIA曾透過BestBuy少量銷售由富士康代工的NVIDIA品牌“原廠”產(chǎn)品。

主要產(chǎn)品

NVIDIA的產(chǎn)品組合包括繪圖處理器、個人電腦平臺(主板邏輯核心)芯片組和數(shù)字媒體播放器的軟件。在Mac/PC用戶社區(qū)中,NVIDIA的"GeForce"產(chǎn)品線最為人熟悉。除了獨立型顯卡外,還有微軟的Xbox游戲核心和nForce主板(已停產(chǎn))的核心技術(shù),NVIDIA最近進(jìn)入的領(lǐng)域是用于手機(jī)和平板電腦的ARM芯片,品牌為Tegra至今已推出5代。

在2004年12月,NVIDIA宣布會協(xié)助索尼設(shè)計PS3的繪圖處理器(RSX)。NVIDIA只會負(fù)責(zé)設(shè)計,Sony會負(fù)責(zé)制造該繪圖處理器。根據(jù)合約,NVIDIA會使用索尼的芯片廠(索尼和東芝)來制造RSX,并將制程提升至65納米。這與微軟的協(xié)議是互相違背的,因為NVIDIA會透過第三者制造Xbox的繪圖處理器。(其間微軟選擇了AMD去提供Xbox 360的繪圖硬件的IP設(shè)計。任天堂的GameCube和Wii亦采用ATI的繪圖處理器。)

2008年2月11日,NVIDIA發(fā)布了用于手機(jī)平臺的APX 2500應(yīng)用處理器。該處理器集成了一個ARM處理器和一個顯示核心。這款處理器是由NVIDIA和微軟聯(lián)合研制,方面應(yīng)用于使用Windows Mobile的電話中,提高Windows Mobile平臺的多媒體處理能力。芯片的制程是65nm,核心頻率750 MHz,并集成256KB的L2緩存。芯片亦內(nèi)置GeForce核心,支持OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile標(biāo)準(zhǔn)。APX 2500屬于ARM架構(gòu),其低耗電設(shè)計,使手提電話可以長時間播放音樂或720p高清晰視頻。

NVIDIA于2008年12月發(fā)布了一支持Intel Atom處理器的NVIDIA ION移動平臺,主打輕薄桌面型市場,可以支持DirectX 10的內(nèi)置顯示芯片性能是原本英特爾官方945GSE芯片組的5倍,讓迷你電腦也有部分游戲能力;它解決了Atom沒有GPU、無法支持高清、無法支持?jǐn)?shù)字顯示、屏幕需小于10英寸、不能支持更高版本的Windows Vista的種種問題。

在2011年1月5日的CES上,NVIDIA宣布將自行設(shè)計與研發(fā)基于ARM架構(gòu)的臺式機(jī)CPU,產(chǎn)品代號Project Denver(丹佛項目)。其處理器能夠支持微軟下一代桌面系統(tǒng)Windows 8以及行動平臺上的Android、蘋果iOS等。相比之前的Tegra產(chǎn)品,NVIDIA總裁表示這將是一顆高度定制的“ARM兼容CPU”,即獲得ARM指令集授權(quán),但處理器微架構(gòu)則完全由NVIDIA自行開發(fā),以更高性能面向桌面、服務(wù)器甚至高性能計算市場。屆時NVIDIA基于ARM架構(gòu)的處理器將在市場上與英特爾和AMD等基于X86架構(gòu)的處理器直接競爭。

在GTC 2020主題演講中,NVIDIA宣布推出Ampere架構(gòu),是NVIDIA 8代GPU歷史上最大的一次性能飛躍,包含超過540億個晶體管,是有史以來最大的7納米芯片,性能相較于前代提升了高達(dá)20倍,

NVIDIA A100是首款基于NVIDIA Ampere架構(gòu)的GPU,全新多實例GPU技術(shù)可將單個A100分割成最多七個獨立的GPU來處理各種計算任務(wù);第三代NVIDIA NVLink技術(shù)能將多個GPU組合成一個巨型GPU;全新結(jié)構(gòu)化稀疏功能將GPU的性能提高一倍。具有TF32的第三代Tensor Core核心 ,其功能經(jīng)過擴(kuò)展后加入了專為AI開發(fā)的全新TF32,它能在無需更改任何代碼的情況下,使FP32精度下的AI性能提高多達(dá)20倍。此外,Tensor Core核心現(xiàn)在支持FP64精度,相比于前代,其為HPC應(yīng)用所提供的計算力比之前提高了多達(dá)2.5倍。

2020年,NVIDIA發(fā)布軟件開發(fā)包NVIDIA Maxine。

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