英偉達在ISC2022上展示AI及DPU等最新成果

集微網消息，英偉達在ISC2022大會上展示瞭在人工智能、DPU等方面的最新成果。

AI 對科學的豐富饋贈

倫敦國王學院的研究人員使用 NVIDIA Cambridge-1 超級計算機和 MONAI 打造全球最大的開源合成大腦圖像集，加速瞭 AI 在醫療健康領域的應用。

Jorge Cardoso是 MONAI 開源聯盟的創始成員以及醫學影像 AI 領域的研究人員。這位倫敦國王學院的研究人員兼倫敦 AI 中心的 CTO 為醫療健康研究人員免費提供瞭10萬張合成大腦圖像。

“過去許多研究人員不想涉足醫療健康領域，因為他們無法獲得良好的數據，但現在可以瞭，”Cardoso 說。Cardoso的捐贈規模是此前全球最大的免費大腦圖像庫的兩倍多。UK Biobank 目前保存著5萬多張人類大腦、心臟和腹部的圖像，計劃以1.5億美元的成本將總規模擴展到10萬張。

這些圖像代表瞭合成數據在醫療健康領域的一個新興分支。合成圖像此前已經廣泛應用於消費者和商業應用的計算機視覺領域，而實際上這些領域本身已有包含數百萬張真實圖像的開放數據集可供使用。

相比之下，醫學領域可供使用的真實影像反而稀缺。出於保護患者隱私的需要，醫學影像通常僅供與大型醫院相關的研究人員使用。即便如此，這些影像往往也隻能反映醫院所服務的人群，而非范圍更廣的人群。

這項工作需要可以運行超級軟件的超級計算機。NVIDIA Cambridge-1 是致力於在醫療健康領域取得突破性 AI 研究的超級計算機，充當引擎。MONAI 是用於醫學成像的 AI 框架，充當軟件燃料。它們共同創建瞭用於合成數據的 AI 工廠，讓研究人員能夠運行數百個實驗、選擇最優的 AI 模型並運行推理以生成圖像。

英國健康數據研究所作為國傢級資源庫，將托管10萬張大腦圖像。Cardoso 還希望提供他的 AI 模型，以便研究人員創建所需的圖像。不僅於此，Cardoso 的團隊還在探索這些模型如何在醫學成像模式下（MRI、CAT 或 PET 掃描等）為人體任意部位生成 3D 圖像。

DPU 為網絡計算的未來打下基礎

在歐洲和美國，很多其他 HPC 開發者正在開發將通信和計算作業卸載到 DPU 的方法。

他們借助 NVIDIA BlueField-2 DPU 內的 Arm 核和加速器的強大功能為超級計算機提供強力支持。

洛斯阿拉莫斯國傢實驗室（LANL）的高級科學傢Steve Poole 正與 NVIDIA 進行一項為期多年的廣泛合作，這項合作旨在將計算多物理應用的性能提高30倍。其中包括使用 BlueField 及其 NVIDIA DOCA 軟件框架在計算存儲、模式匹配等方面實現的創新技術。這些努力還將有助於進一步定義 OpenSNAPI ，這是一個任何人都可用來控制 DPU 的應用接口。

Poole 主持 Unified Communication Framework 的 OpenSNAPI 項目，這是一個旨在實現 HPC 應用異構計算的聯盟，成員包括Arm、IBM、NVIDIA、美國國傢實驗室和美國的一些大學。

LANL 研究人員 Dominic Manno 在最近的 LANL 博客中表示，LANL 已經感受到網絡計算的強大功能，這要歸功於其創建的 DPU 賦能存儲系統。加速閃存盒（ABoF）將固態存儲與 DPU 和 InfiniBand 加速器相結合，可為 Linux 文件系統的關鍵性能部分提供加速。它的性能高達同類存儲系統的30倍，並將成為 LANL 基礎架構中的關鍵組件。

德克薩斯高級計算中心（TACC）近期也開始在 Dell PowerEdge 服務器中采用 BlueField-2。它將在 InfiniBand 網絡上使用 DPU ，使其 Lonestar6 系統成為雲原生超級計算的開發平臺。

俄亥俄州立大學的研究人員展示瞭 DPU 如何將一個 HPC 熱門編程模型的運行速度提高21%。他們通過卸載消息傳遞接口（MPI）的關鍵部分，加速瞭 P3DFFT ，這是一個用於眾多大規模 HPC 仿真的數學庫。

歐洲的多個研究團隊正利用 BlueField DPU 加速 MPI 和其他 HPC 工作負載。例如，英格蘭北部的達勒姆大學正在開發一款軟件，用於在16個節點的 Dell PowerEdge 集群上使用 BlueField DPU 以實現 MPI 作業的負載均衡。

劍橋大學、倫敦和慕尼黑的研究人員也在使用 DPU。倫敦大學學院正在探索如何在 BlueField-2 DPU 上為主機系統調度作業。例如，可以使用它的能力在主機處理器之間移動數據，以便在需要時數據已然就位。

與此同時，慕尼黑工業大學計算機體系架構和並行系統組的研究人員正在尋找方法，使用 DPU 來卸載 MPI 和操作系統任務，這是 EuroHPC 項目的一部分。

在美國，佐治亞理工學院的研究人員正在與桑迪亞國傢實驗室合作，利用 BlueField-2 DPU 加速分子動力學研究。

本月早些時候，日本研究人員宣佈將推出一款采用新版 NVIDIA H100 Tensor Core GPU 的系統，該系統將搭載速度更快、更智能的 NVIDIA Quantum-2 InfiniBand 網絡平臺。

NEC 將使用 H100 的為築波大學計算科學中心構建算力大約為 6 PFLOPS 超級計算機。研究人員將使用該系統實現氣候學、天體物理學、大數據、AI 和更多方面的研究。