GTC 2013 ：不光只是科學研究，圖形運算更豐富我們的日常生活

去年 NVIDIA 年度盛會 GTC 2012 跳脫過去以純科學運算為主的形式，將圖形運算更融入日常生活，帶來以 VGX （圖形虛擬化）為中心的各式雲端可能性，透過基於 Kepler 架構的 GPU 技術，提供包括具備 GPU 加速能力的電腦虛擬化、可按照需求調配 GPU 定義為 GeForce 、 CUDA 或是 Tesla 等不同機能的平行運算、跨越裝置形式的雲端遊戲等等的可能性。

而今年 NVIDIA 於 CES 推出新一代 Tegra 4 應用處理器之際，再將去年稱為 GeForce Grid 的遊戲虛擬化理念構成 NVIDIA Grid 雲端遊戲解決方案，並且推出 Project Shield 遊戲機計畫，而 2013 年的 NVIDIA GTC 又將帶給我們怎樣的驚喜？

NVIDIA CEO 黃仁勳在第一天的主題演講時，把重點聚焦在五大領域：一、再次介紹首個娛樂與運算兼具的產品 GeForce Titan 。二、 GPU 運算與生活應用。三、未來重點產品 Roadmap 。四、 Remote Graphic 。五、首個圖形運算伺服器 NVIDIA GRID VCA 。

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GeForce Titan 是 NVIDIA 首個跨娛樂與運算級的繪圖卡產品，它是一張頂級的遊戲顯卡，但同時又是一張擁有 5.5Tflp 運算能力的運算卡。到底 Titian 有多強？會場就展示透過 Titan 的即時海洋模擬運算；現今的海洋模擬多半只重視洋流的部份，但是透過 Titian ，還可同時進行風力、水花濺撒在物體的情形，海相變化後，與海洋中的物體的互動。

會場所展示的就是一艘在海洋中漂流的船隻，加入大浪、強風、飄雨以及船隻的排煙、閃電等效果，可看到在 Titan 輔助下，各種效果栩栩如生，可看到船隻被大浪衝高，海浪打在船身上引起的浪花，還有風向對排煙的效果。

另外一個就是虛擬人物的倣真效果， NVIDIA 從以前就不斷挑戰這個領域，如果還有印象， NVIDIA 在 Kepler 家族推出後，曾放出 DAWN 展示這幾年 GPU 運算效果加持下的人物倣真，但 DAWN 仍是透過人物影像擷取的效果，只能進行系統中預設的動作。

不過透過 Titan 展示所運算出的人物能夠做到即時性的渲染，包括加入光線、角色說話時面部肌肉的效果，並僅需要一半不到 Titan 的運算力，再度讓 GPU 運算下的人物倣真達到一個新的領域。

GPU Computing 也是 NVIDIA 自 2008 年推出 CUDA 後持續努力的目標，在短短的五年內，從僅有一台超級電腦嘗試採用，至今已經有超過 50 台以上的超級電腦採用 CUDA 運算。目前這些超級電腦使用在各類科學領域，包括氣象模擬、影像運算、石油探勘等等，甚至高級鑽石切割模擬也可見 CUDA 輔助的成果。

不過 GPU Computing 離多數的消費者也沒那麼遙遠，在近年 Big Data 應用興盛，從中進行資料比照與查詢變得日益重要， NVIDIA 介紹了三項透過 GPU Computing 但深入我們日常生活的 Big Data 應用案例，分別用在社群關鍵字、聲音辨識以及影像辨識。

在社群領域，每日發文數超過五億的 Twitter 有超過一億個關鍵字，廣告客戶怎從中找到他們的產品是否被消費者討論，就是需要 Big Data 的輔助。過去使用純 CPU 運算，查詢一個關鍵字的每日曝光需要耗時數分鐘，但在 GPU 協同下，僅需要幾秒就能精確的找出產品被討論的熱烈情形、時間等重要的廣告相關資訊。

另一個案例則是近日越來越火熱音樂辨識服務的 Shazam ，相信不少智慧手機使用者都使用過 Shazam 服務， Shazam CTO Jason Titus 表示， Shazam 能透過將使用者在終端設備導入的音訊轉化為資料，與資料庫中的資料快速比對，並且在數秒內提供結果，尤其隨著資料庫越來越龐大、使用者越來越多，也需要更強的運算能力加速搜尋能力。

另外與 Cortexica 合作一款圖像辨識的開發中軟體，則是透過照片、圖片進行影像的特徵辨識，並在 eBay 當中搜尋相似的衣服款式的軟體，它會分析衣服特徵，並且與 eBay 的照片資料庫相連，再從中藉由關鍵特徵，例如花紋款式等等，提供建議結果。而這三項基於 Big Data 的雲端運算，再 GPU Computing 的加持下，都能在幾秒內完成資料比對並提供結果。

在未來產品計畫方面， NVIDIA 分別對 GeForce 與 Tegra 做了接下來兩個世代的產品規劃的重點介紹。 GeForce 方面，去年的 Kepler 帶來全新的架構以及虛擬化能力，而預計於明年亮相的 Maxwell 則將導入 Unified Virtual Memory ，將可與系統共享記憶體，帶來更快的運算能力；至於 2016 年的 Volta 更將破天荒的在核心中整合頻寬高達 1TBps 的記憶體，透過這項 Stack Memory 技術挑戰目前 GPU 最大的限制、也就是記憶體頻寬。

Tegra 家族方面，今年發表的 "Wayne" Tegra 4 以及 "Gray" Tegra 4i 有兩項重大技術，包括全球首個整合軟體定義的基頻數據機應用處理器，以及基於處理器、 GPU 與 DSP 三者平行運算的即時相機特效、物件追蹤、臉部辨識機能。而 NVIDIA 預計將於明年問世的 Logan（金剛狼）在 GPU 又有重大突破，將是全球首個基於 Kepler GPU 架構並支援 CUDA 還有 OpenGL 4.3 的應用處理器。

而預計在 2015 年推出的 Parker （蜘蛛人）更進一步的整合 Maxell GPU ，且將採用基於 ARMv8 64 位元指令級的 Denver 核心架構，也將是 NVIDIA 首個運算等級的 SoC 產物，實現預告多年的 ARM 與 NVIDIA 的運算級 SoC 。

不過要看到 NVIDIA 與 ARM 在運算方面的心血結晶不用等那麼久，黃仁勳假裝先賣個關子，旋即拿出一張代號 Kayla （出自 Marvel 漫畫 Silver Fox ，金剛狼的前愛人，電影金剛狼前傳出現過。）的參考設計，這張代號 Kayla 的版卡搭載 Tegra 3 作為運算核心，並且透過 PCIe 介面與具備 CUDA 與 Physx 運算的 GPU 連接，現場透過 Ubuntu 系統進行即時性的光影追蹤展示。

至於去年透過 GPU 虛擬化演示的 Remote Graphic 今年則投入實際應用，這項功能尤其對於辦公室虛擬化有相當大的價值，透過 Remote Graphic 進行虛擬化，不僅將 BTOD 化為現實，還能將具備完整 CPU 、 GPU 機能的虛擬機器帶到終端設備上，不受設備形式與時空的限制，無論在何時何地都能享受到同等的辦公室資源。

這次更宣佈全球第一套視覺運算系統 NVIDIA GRID VCA ，一套系統中含兩個 Intel XEON 處理器，搭配至少 192GB 的記憶體以及 8 張搭載雙 Kepler GPU 的 NVIDIA GRID ，一套系統能提供 16 個使用者完整的虛擬化能力，並且可帶來運算級的 BYOD 虛擬終端裝置體驗。

透過這樣的一套系統，現場展示透過單一台 Mac 筆電，同時開啟三個虛擬機器套件，個別開啟影音剪輯軟體、工業繪圖與模擬軟體、與建築軟體，除了遠端主機的強大效能外，這三款軟體原本都是沒有推出 Mac 版本，但藉由虛擬化的方式實現在 Mac 筆電進行這三款軟體操作的可能性。

由協助研發全世界最快速的電動機車 ELECTRONIC MOTORSPORT 的 TTXGP 設計用軟體 SolidWork 的 VP Gian Paolo Bassi 對這套系統帶來的好處進行介紹，他們利用 NVIDIA GRID VCA 主機的強大運算能力，能夠結合空氣力學、材料科學等模擬，打造出符合流體力學與擁有良好組件配置的最速電動機車。

另外首批導入 NVIDIA GRID VCA 的設計公司 Dawwnrunner ，也是透過 NVIDIA GRID VCA 讓員工能透過強大的虛擬主機，讓每個員工跨硬體、跨作業系統使用使用虛擬主機上的 ADOBE 與 Autodesk ，大量的節省針對各個使用者的佈置繪圖主機的成本。

此外與 NVIDIA 在車載資通訊系統合作相當深的 AUDI ，也委由一家名為 RTT 在英國倫敦興建一家名為 Audi City 特殊的展售中心，並藉此透過 GPU 視覺運算展示未來汽車銷售的可能性。這是一套基於 NVIDIA GRID VCA 的創新展售系統，透過大型觸控顯示器與地板上的體感控制，讓買車的客戶能夠以透過伺服器的渲染運算能力即時將客戶所選擇的車色、材料等套用到螢幕上，讓準車主能預覽他們未來客製化的愛車風貌。

最後找來與電影工業息息相關的影像渲染解決方案公司 OTOY ，他們的 octanerender Clear Edition 在結合一整套的 NVIDIA GRID VCA 系統下，能把電影的特效渲染機能雲端化且即時化，原本需要數個小時的渲染透過超高效能的 GPU Computing ，結合雲端解決方案後，不僅將特效處理變成幾乎即時性，還可在遠端直接串流系統進行特效修改與展示。

像是今天就透過一台 MacBook Pro 連線回位於洛杉磯的 OTOY 公司伺服器，當場將電影"變形金剛"片段進行即時調整與加入特效，對於電影效果後製工業而言，他們能帶著自己的電腦甚至平板搭著飛機飛到世界各地與電影導演討論運鏡與特效，並且讓導演即時看到套用特效的結果，雲端化的及時渲染，能夠加速整個電影特效的製作流程與效率。附帶一提的是， OTOY 也將負責將於 2015 年上映的新驚奇四超人的視覺效果。

當然最重要的還是回歸價格，一套具有如此強大運算能力的 NVIDIA GRID VCA 其實價格沒有想像中的驚人，僅需要 24,900 美金起跳，而這樣的一台主機不僅能進行虛擬化，也能逆向作為集中式運算使用，且終端使用者還能透過雲端串流的方式進行跨裝置的 BYOD ，相較於現有的渲染與運算伺服器主機， NVIDIA 的 GRID VCA 能夠提供更多的附加價值與應用。