人工智能技術正在社會和商業的各個方面發揮其重要作用,并將其改造到新的水平。因此,這吸引了像英偉達(Nvidia)這樣的大型科技公司去設計自主移動機器人,使其比以前更快、更靈活。
目前,機器人擁有的能力不僅僅是執行任務。它們可以利用人工智能、機器學習、計算機視覺、導航等能力進行學習、適應和進化。英偉達已經利用深度學習的力量來推動這個令人興奮的智能嵌入式機器人的新時代--從制造業和農業到安全和家庭保健。Nvidia的模擬技術正在被利用來推進未來的自主移動機器人(AMR),使其比以前更快、更靈活。
英偉達的GPU技術大會(GTC)做了一對公告,旨在加速邊緣AI的發展,并實現自主移動機器人或AMR。英偉達的嵌入式和邊緣計算副總裁Deepu Talla說,Nvidia最近的發展將加速人工智能應用的創建。"直到一兩年前,很少有公司能夠建立這些人工智能產品,因為創建一個人工智能模型一直非常困難。"他說:"我們聽說在某些情況下需要幾個月甚至一年多的時間,然后它是......一個持續的迭代過程。你的人工智能模型永遠不會完成。"
然而,英偉達已經能夠通過做三件事大大減少這個時間,Talla說。第一件事是包括計算機視覺和對話式人工智能的預訓練模型。第二是在其新的Omniverse平臺上生成合成數據的能力。最后,轉移學習使英偉達的客戶有能力通過 "物理真實數據和合成數據 "的訓練,利用這些預訓練的模型,按照客戶的確切規格進行定制。
德國研究小組德國弗勞恩霍夫研究機構(Fraunhofer Research)正在為其O3dyn平臺利用Nvidia的技術,通過模擬設計和測試它們對不同環境的反應來發現和測試自主移動機器人的制造。該團隊預計將加快這些機器人的速度、敏捷性和準確性,為物流和制造部署創造高速、多用途的AMR。弗勞恩霍夫IML公司的機器人和人工智能研究員朱利安-埃伯說:"我們正在研究如何在物流場景中盡可能快、盡可能安全地行動。"
值得注意的是,該團隊正在利用英偉達的Isaac Sim--一種可擴展的機器人模擬應用程序--來開發AMR在各種環境中的3D、無物理錯誤的數字渲染,測試它們在每個場景中的能力,以微調其導航和速度。弗勞恩霍夫說:“Nvidia的技術使該公司能夠掃描和數字復制5400多個機器人部件,并以物理上準確的規格定制每一個部件,以虛擬創建和測試不同迭代的AMR。據報道,這些托盤移動機器人擁有達到每小時30英里的速度,并有人工智能輔助的車輪,可以在各種障礙物中導航。O3dyn還利用英偉達Jetson邊緣人工智能和機器人平臺來實現其攝像頭和傳感器輸入。"弗勞恩霍夫IML的人工智能和自主系統負責人S?ren Kerner表示:"全向動力學是非常獨特的,據我們所知,市場上沒有這樣的情況。”
該團隊還宣稱,該項目正在最大限度地縮小模擬技術和現實生活之間的差距,這意味著情況的數字渲染正變得越來越完美,使工程師能夠比以往任何時候都更快地將機器人從概念帶到部署--弗勞恩霍夫稱之為基于模擬的人工智能概念。Kerner說:"這對物流的未來非常重要,我們希望有盡可能多的人在模擬中從事這類動態機器人的定位、導航和人工智能工作。"
VIDIA(Nvidia Corporation,/?n?v?di?/;中國臺灣與香港繁中名為輝達,中國大陸簡中名為英偉達),創立于1993年1月,是一家以設計和銷售圖形處理器為主的無廠半導體公司。NVIDIA亦會設計游戲機核心,例如Xbox和PlayStation。NVIDIA最出名的產品線是為個人與游戲玩家所設計的GeForce系列,為專業CGI工作站而設計的Quadro系列,以及為服務器和高效運算而設計的Tesla系列,雖然起家于PC電腦的顯卡業務,英偉達也曾涉及移動芯片Tegra的設計,但智能機市場對此響應不大,不過近年卻利用這些研發經驗,目前朝向人工智能和機器視覺的市場發展,也是圖形處理器上重要的開發工具CUDA的發明者。不過NVIDIA的發展過程也是非議不斷,批評多集中于濫用排他性商業合作、不正當營銷方式、對業界開放標準和自由軟件運動的拒斥等。
NVIDIA的總部設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創辦人兼首席執行官兼總裁黃仁勛
黃仁勛、克里斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普里姆于1993年4月美國加州創辦了NVIDIA(隨后成為特拉華州企業)。NVIDIA保持低調到1997-1998年,當時它發布了RIVA個人電腦繪圖處理器產品線。并于1999年1月在納斯達克掛牌上市;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的知識產權。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,和一些組織創建起密切關系,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供應了市場上大部分獨立顯卡。NVIDIA最著名的GeForce繪圖處理器產品線于1999年首次亮相。現在GeForce產品線已經擴展至桌面型和筆記本電腦。移動設備方面,NVIDIA擁有Tegra產品線。它能提供高性能,同時保持低電源消耗。此類產品通常用于無線通信設備。
2020年4月 27日,NVIDIA宣布已完成對Mellanox Technologies, Ltd.(邁絡思科技有限公司)的收購,成交價70億美元。
2020 年 7 月,有報導稱英偉達正在與軟銀談判以 320 億美元收購英國芯片設計公司安謀。 2020 年 9 月 13 日,英偉達宣布將以 400 億美元的價格從軟銀集團手中收購 Arm Holdings,但須接受通常的審查,后者保留英偉達 10% 的股份。
2021年6月11日,英偉達宣布收購自動駕駛汽車高清地圖開發商 DeepMap, Inc.。
產品制造
作為一家無晶圓IC半導體設計公司,NVIDIA于自己的實驗室研發芯片,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、意法半導體、臺積電(NVIDIA目前最重要的代工合作伙伴)和聯華電子獲得硅芯片生產能力。芯片的供應鏈需涉及數間第三廠:制造完畢的晶圓由集成電路封裝廠進行初步測試與封裝作業,之後交由測試廠的測試部門進行深度測試并根據性能分類。依據存貨清單,NVIDIA必須提早數月訂購芯片,并將之存儲起來等待使用。
在最終產品上(指顯卡、主板等),NVIDIA會推出所謂原廠“公版”(Reference)產品(稱為參考樣卡或參考模板)供展示及測試之用,早期產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力與臺灣的鴻海(富士康)、華碩和捷波代工或設計。在零售市場上,NVIDIA會把頂級型號的“原廠”公版產品給各個第三方廠商貼牌,如GeForce 7950 GX2、Quadro FX 5600、nForce 680i SLI等等,這些廠商的產品設計用料完全相同,均由一家廠商代工。在OEM市場上,亦有部分“原廠”公版產品存在。2008年后NVIDIA允許了旗艦級產品的“非公版”(Non-Reference)設計,但只有極少數有實力的廠商(如華碩、技嘉、微星、影馳等)會推出自己設計的產品。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”產品。
主要產品
NVIDIA的產品組合包括繪圖處理器、個人電腦平臺(主板邏輯核心)芯片組和數字媒體播放器的軟件。在Mac/PC用戶社區中,NVIDIA的"GeForce"產品線最為人熟悉。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)的核心技術,NVIDIA最近進入的領域是用于手機和平板電腦的ARM芯片,品牌為Tegra至今已推出5代。
在2004年12月,NVIDIA宣布會協助索尼設計PS3的繪圖處理器(RSX)。NVIDIA只會負責設計,Sony會負責制造該繪圖處理器。根據合約,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發布了用于手機平臺的APX 2500應用處理器。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和微軟聯合研制,方面應用于使用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。芯片亦內置GeForce核心,支持OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile標準。APX 2500屬于ARM架構,其低耗電設計,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、無法支持數字顯示、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宣布將自行設計與研發基于ARM架構的臺式機CPU,產品代號Project Denver(丹佛項目)。其處理器能夠支持微軟下一代桌面系統Windows 8以及行動平臺上的Android、蘋果iOS等。相比之前的Tegra產品,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,但處理器微架構則完全由NVIDIA自行開發,以更高性能面向桌面、服務器甚至高性能計算市場。屆時NVIDIA基于ARM架構的處理器將在市場上與英特爾和AMD等基于X86架構的處理器直接競爭。
在GTC 2020主題演講中,NVIDIA宣布推出Ampere架構,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20倍,
NVIDIA A100是首款基于NVIDIA Ampere架構的GPU,全新多實例GPU技術可將單個A100分割成最多七個獨立的GPU來處理各種計算任務;第三代NVIDIA NVLink技術能將多個GPU組合成一個巨型GPU;全新結構化稀疏功能將GPU的性能提高一倍。具有TF32的第三代Tensor Core核心 ,其功能經過擴展后加入了專為AI開發的全新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20倍。此外,Tensor Core核心現在支持FP64精度,相比于前代,其為HPC應用所提供的計算力比之前提高了多達2.5倍。
2020年,NVIDIA發布軟件開發包NVIDIA Maxine。
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