揭秘DGX-Station：英偉達45萬元的超級電腦

智東西 文 | Lina

智東西10月23日消息，上周，全國高性能計算學術年會（HPC China 2017）在合肥舉行，本次大會是HPC China舉辦的第十三屆，大會主題是「應用驅動 生態共建」，中國科學院院士陳國良、中國工程院院士廖湘科、英偉達中國區企業事業總經理沈威、聯想HPC/AI執行總監Scott Tease等產學研界人員圍繞HPC軟硬體應用、科研政策等進行了探討與展示。

一、崛起的HPC產業與薄弱的軟體生態

HPC（High Performance Computing）高性能計算，又稱超算，指的是比普通PC與低檔伺服器在性能、功能方面要優秀眾多的計算系統和環境。HPC計算系統有很多類型，從高度專用的個人硬體超級計算機（單價至少在10萬元以上），到標準計算機的大型集群應有盡有，可以應用在AI、高精度視覺渲染、CAD設計、CAE模擬、科學計算等領域。

目前中國在HPC行業的預算投入保持在了每年15%以上，可以說是增長十分快速，而我國自主研發的神威.太湖之光、天河二號等超級計算機也在各種國際高性能計算會議上屢獲佳績。

然而，國內HPC基礎設施（比如各類高性能國產計算晶元）持續增長的同時，也暴露出目前我們與歐美國家成熟HPC行業的短板：上層應用軟體與系統開發工具的缺乏，成熟的商業軟體無法方便運行，生態環境不完善。這也是本屆HPC China主題為「應用驅動 生態共建」的原因。

二、GPU與HPC

說起AI與高性能計算，自然少不了英偉達的身影。英偉達中國區企業事業總經理沈威介紹，從2006年開始，英偉達發明了CUDA，使得各類學者、研究人員、開發者們可以很方便地基於GPU進行計算研發，從此英偉達也進入到了高性能運算的領域。到了2008年，世界500大的超算中心裡已經開始採用GPU進行計算了。

除了入駐超算中心外，英偉達還推出過超級電腦DGX-1和DGX-Station，前者搭載8塊Tesla P100顯卡（今年5月的GTC上升級為8塊Tesla V100顯卡），系統雙精度計算峰值可以達到960TFlops，售價14.9萬美元。

同樣是在今年5月的GTC上，英偉達還推出了一個更加個人級的超級電腦DGX-Station，它專門針對小型AI創企、或是對計算能力要求並不太高的科研團體或個人進行打造，配備了4塊Tesla V100顯卡，售價6.9萬美元（摺合人民幣約45萬元），這台超級電腦在不久前的GTC China上正式開賣。

三、45萬的超級電腦：DGX-Station

智東西也在本次HPC China 2017中英偉達的展位上見到了這台DGX-Station，它的大小跟一台普通的台式電腦主機機箱類似，配備了4塊Tesla V100顯卡，系統雙精度計算峰值可以達到480TFlops，支持NVLink，功耗為1500W。

最為值得一提的是，這台DGX-Station是目前業界唯一在工作站採用液冷設計的產品，與傳統風扇冷卻的設計相比，DGX-Station非常靜音，整個機器的噪音只有35分貝，可以在安靜的辦公室中使用。

根據英偉達介紹，DGX-Station的開發用了將近一年時間。在英偉達剛剛開始投入於高性能計算領域時，就發現有很多科研教授們非常需要這樣一台類似這樣的機器來開展研究工作。

DGX-Station對用戶的吸引力很大一方面源自其一體化的解決方案，用戶買回去的電腦里已經預裝了高性能計算的系統和軟體，開機後只要經過簡單設置，就可以用Caffe、TensorFlow等做深度學習的訓練（比如圖像及語音的識別）、又或者是高精度圖像的渲染、科學計算等傳統HPC應用，不需要自己再去裝驅動、配置環境，很適合高校、研究所、以及IT力量相對薄弱的企業。

四、DeepStream：30路高清視頻實時處理

（Discovery Live實時CAE工程模擬的軟體Demo）

此外，智東西還在英偉達展位上看到幾個與HPC及AI相關的軟體應用Demo：比如由Ansys公司和NVIDIA經歷4年時間研發的Discovery Live實時CAE工程模擬的軟體；基於星際爭霸訓練出來的GANs網路超視頻解析度軟體等。

其中一個名為DeepStream的軟體尤為值得一提。它能夠實時處理30路高清視頻的編解碼，並且——由英偉達創始人兼CEO黃仁勛，粉絲昵稱「老黃」——親自命名。

目前AI在安防、人臉識別、車輛識別中有著廣泛應用，開發者通過使用自己訓練好的深度神經網路演算法，可以視頻中識別出感興趣的行人或者物體。

不過，視頻數據通常是不同格式的編碼形式保存，將其輸入AI網路前要進行解碼處理；而且，不同網路在GPU上的性能優化也需要用戶的進一步調校，最終應用（Inference）階段的AI網路也需要用戶在線上進行部署……

英偉達高級技術經理賴俊傑博士向智東西介紹道，利用這款DeepStream SDK，用戶可以快速的把他的AI模型產品化。在使用時，用戶只需要把訓練好的模型接進來，然後再將源視頻輸入進來，接著將會由DeepStream負責解決剩下所有的解碼、性能優化、部署等種種環節。

這款軟體主要由英偉達的中國團隊完成集中開發，研發耗時大約有4-5個月左右。英偉達透露，後續根據不同合作夥伴的不同的需求，英偉達也會在現在DeepStream的基礎上不斷的增加新的功能。

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