對應人工智慧、超算等需求，NVIDIA 揭曉以 Arm 架構打造的「Grace」CPU
【此文章來自：Mashdigi】
事實上，「Grace」CPU 並非 NVIDIA 第一款 CPU 產品，畢竟之前境已經藉由 Arm 架構設計打造 Tegra 系列 CPU。而此次宣布推出的「Grace」CPU 則是以伺服器應用為設計，並且針對人工智慧、超算領域打造，更成為收購 Arm 之後推出的第一款 CPU 產品。
依照 NVIDIA 說明，「Grace」CPU 是由 NVIDIA 內部超過 1 萬名工程人員花費數年時間設計，並且藉由 Arm 授權架構打造，不僅能對應人工智慧運算、自然語言學習，以及用於內容推薦系統建制，同時也能對應更低耗電需求。
藉由 Arm 架構設計 CPU，NVIDIA 將能解決過往受限於 x86 架構 CPU 的記憶體傳輸頻寬，讓 GPU 能藉由更高記憶體資料傳輸效率，對應高運算量表現，進而推動更大運算效能。
規格細節方面，「Grace」CPU 將以台積電 5nm 製程打造，並且對應新版 Armv9 指令集與新款 Arm Nerverse 架構 CPU 核心設計，另外也整合 NVIDIA 下一款顯示架構設計的 GPU。
目前包含瑞士國家超級計算中心 (Swiss National Supercomputing Centre)，以及美國能源部所屬洛斯阿拉莫斯國家實驗室，都已經確認導入以「Grace」CPU 建造的超級電腦，藉此對應更複雜研究運算需求。
相比目前以 x86 處理器架構設計的 DGX 系統效能，在執行多達 1 兆層自然語言訓練模型情況下，基於「Grace」CPU 打造的超級電腦可帶來 10 倍效能表現。而透過第四代 NVLink 設計，「Grace」CPU 將能以每秒 900GB 傳輸效率與 NVIDIA GPU 進行溝通，並且可對應 LPDDR5x 記憶體，同時也能藉由記憶體統合設計，可直接存取 GPU 對應的 HBM 記憶體資源。
軟體方面，「Grace」CPU 也能直接相容現有 NVIDIA 針對超級電腦提供的開發工具資源，並且支援 CUDA 或 CUDA-X 程式庫。而實際進入市場時間，NVIDIA 預期「Grace」CPU 最快會在 2023 年開始廣泛應用在各類超算及人工智慧運算領域。
另外，NVIDIA 表示此次選擇使用 Arm 架構打造「Grace」CPU，最主要還是符合人工智慧、超算等運算需求，其中包含指令集對應軟體相容，以及 Arm 架構相對節電等特性，同時去年也宣布與 Arm 合作支援 CUDA 或 CUDA-X 程式庫，因此在藉由 GPU 加速所發揮效能能有更大效益，但未來依然會與 Intel、AMD 採用的 x86 架構 CPU，以及 IBM 主導的 Power 架構維持深度合作。
另一方面，NVIDIA 也希望藉由與 Arm 合作，進一步擴展 Arm 架構在人工智慧、超算領域應用發展，並且讓 Arm 架構生態鏈可以觸及更多市場領域。
在此次說明中，NVIDIA 也確認日後將會將 CPU、DPU 列為常規更新產品，預計從 2022 年更新 Ampere 下一款顯示架構 GPU、BlueField-3 DPU，並且在 2023 年正式推出「Grace」CPU，在 2024 年則會推出 Ampere 下下一款顯示架構 GPU，以及 BlueField-4 DPU，而「Grace」CPU 下一款產品則預計會在 2025 年推出，意味旗下主要處理器產品從 2022 年開始將會維持每年更新，各個產品則會維持每兩年更新步調推出。
強調是以 Arm 架構授權合作打造
NVIDIA 在此次以線上形式舉辦的 GTC 2021 裡，正式宣布藉由 Arm 架構打造對應超算需求的「Grace」CPU，並且確定以美國知名女性電腦科學家 Grace Hopper 為稱，將驅動比現行最快人工智慧運算伺服器快上 10 倍執行效能表現，同時也將藉由 Arm 架構對應更低耗電。事實上，「Grace」CPU 並非 NVIDIA 第一款 CPU 產品，畢竟之前境已經藉由 Arm 架構設計打造 Tegra 系列 CPU。而此次宣布推出的「Grace」CPU 則是以伺服器應用為設計，並且針對人工智慧、超算領域打造，更成為收購 Arm 之後推出的第一款 CPU 產品。
依照 NVIDIA 說明，「Grace」CPU 是由 NVIDIA 內部超過 1 萬名工程人員花費數年時間設計，並且藉由 Arm 授權架構打造，不僅能對應人工智慧運算、自然語言學習，以及用於內容推薦系統建制，同時也能對應更低耗電需求。
藉由 Arm 架構設計 CPU，NVIDIA 將能解決過往受限於 x86 架構 CPU 的記憶體傳輸頻寬，讓 GPU 能藉由更高記憶體資料傳輸效率，對應高運算量表現，進而推動更大運算效能。
規格細節方面，「Grace」CPU 將以台積電 5nm 製程打造，並且對應新版 Armv9 指令集與新款 Arm Nerverse 架構 CPU 核心設計，另外也整合 NVIDIA 下一款顯示架構設計的 GPU。
目前包含瑞士國家超級計算中心 (Swiss National Supercomputing Centre)，以及美國能源部所屬洛斯阿拉莫斯國家實驗室，都已經確認導入以「Grace」CPU 建造的超級電腦，藉此對應更複雜研究運算需求。
相比目前以 x86 處理器架構設計的 DGX 系統效能，在執行多達 1 兆層自然語言訓練模型情況下，基於「Grace」CPU 打造的超級電腦可帶來 10 倍效能表現。而透過第四代 NVLink 設計，「Grace」CPU 將能以每秒 900GB 傳輸效率與 NVIDIA GPU 進行溝通，並且可對應 LPDDR5x 記憶體，同時也能藉由記憶體統合設計，可直接存取 GPU 對應的 HBM 記憶體資源。
軟體方面，「Grace」CPU 也能直接相容現有 NVIDIA 針對超級電腦提供的開發工具資源，並且支援 CUDA 或 CUDA-X 程式庫。而實際進入市場時間，NVIDIA 預期「Grace」CPU 最快會在 2023 年開始廣泛應用在各類超算及人工智慧運算領域。
另外，NVIDIA 表示此次選擇使用 Arm 架構打造「Grace」CPU，最主要還是符合人工智慧、超算等運算需求，其中包含指令集對應軟體相容，以及 Arm 架構相對節電等特性，同時去年也宣布與 Arm 合作支援 CUDA 或 CUDA-X 程式庫，因此在藉由 GPU 加速所發揮效能能有更大效益，但未來依然會與 Intel、AMD 採用的 x86 架構 CPU，以及 IBM 主導的 Power 架構維持深度合作。
另一方面，NVIDIA 也希望藉由與 Arm 合作，進一步擴展 Arm 架構在人工智慧、超算領域應用發展，並且讓 Arm 架構生態鏈可以觸及更多市場領域。
在此次說明中，NVIDIA 也確認日後將會將 CPU、DPU 列為常規更新產品，預計從 2022 年更新 Ampere 下一款顯示架構 GPU、BlueField-3 DPU，並且在 2023 年正式推出「Grace」CPU，在 2024 年則會推出 Ampere 下下一款顯示架構 GPU，以及 BlueField-4 DPU，而「Grace」CPU 下一款產品則預計會在 2025 年推出，意味旗下主要處理器產品從 2022 年開始將會維持每年更新，各個產品則會維持每兩年更新步調推出。
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