Da Nvidia superchip e supercomputing per una nuova era del calcolo

Nvidia preme l’acceleratore su intelligenza artificiale generativa, digital twin e supercalcolo. Il produttore di semiconduttori non è più solo il nome di riferimento per le Gpu (Graphics Processing Unit) e i componenti destinati soprattutto al gaming: è diventato un pilastro dell’hardware e del software su cui poggiano tecnologie oggi di frontiera, ma in rapida adozione. Il recente annuncio dei risultati dell’anno fiscale 2024 hanno impressionato il mercato borsistico, facendo guadagnare il 26% al titolo Nvidia nell’extended trading.

La società di Santa Clara ha ottenuto 7,19 miliardi di dollari di ricavi annui, contro i 6,52 miliardi stimati dal consensus degli analisti di Refinitiv, e 1,09 dollari di utili per azione contro i 92 centesimi pronosticati. Le attività della divisione data center hanno prodotto 4,28 miliardi di dollari, segnando una crescita del 14% anno su anno, in buona parte trainata dalla domanda di Gpu dei grandi fornitori di servizi cloud e Internet. Questi ultimi, infatti, stanno aggiornando i propri data center con componenti grafici avanzati per allenare ed eseguire applicazioni di AI generativa (come il più noto ChatGPT) utili sia per trasformare i propri prodotti e servizi, sia per ampliare l’offerta SaaS e PaaS.

Ora dalla fiera Computex in corso a Taipei sono giunti numerosi annunci di prodotti e iniziative. Il più massiccio, letteralmente, è forse Dgx GH200, definito come un  supercomputer per l’intelligenza artificiale, basato sulla già nota piattaforma Dgx di Nvidia. Le sue caratteristiche distintive sono l’enorme capacità di memoria e un sistema che permette a tutte le Gpu di lavorare insieme, come fossero i centri di ragionamento di un unico cervello.

Nvidia Dgx GH200

Il supercomputer mette insieme 256 superchip Grace Hopper GH200 (composti da Cpu Nvidia Grace e Gpu Tensor Core H100) per creare un’unica gigantesca unità di calcolo da 114 TB di memoria e 1 exaflop di prestazioni AI. I superchip eliminano la necessità di avere una connessione PCIe tra le Cpu e le Gpu, dal momento che combinano questi componenti in un unico “pacchetto” e impiegano i chip NVLink-C2C per l’interconnessione. Questo si traduce in una netta riduzione dei consumi energetici (di oltre cinque volte) e in una larghezza di banda totale di 900 GB/s (sette volte maggiore rispetto a quella delle connessioni PCIe Gen5 presenti nei sistemi di calcolo accelerato tradizionali). L’azienda ha annunciato che la produzione di questi “superchip” è entrata a pieno regime.

Tornando al supercomputer Dgx GH200, una seconda caratteristica distintiva è il sistema di nuova generazione Nvidia NvLink Switch System, che permette a tutte le Gpu di “lavorare insieme, come fossero una cosa sola”, ha spiegato Nvidia. Il salto è evidente, perché la precedente versione del NvLink Switch System consentiva solo la combinazione di un massimo di otto Gpu.

Una nuova era del computing

“L’AI generativa, i large language model e i sistemi di raccomandazione sono i motori digitali dell’economia moderna”, ha dichiarato il fondatore e Ceo di Nvidia, Jensen Huang.  “I supercomputer di AI Dgx GH200 integrano le più avanzate tecnologie di calcolo accelerato e networking di Nvidia per espandere le frontiere dell’intelligenza artificiale”.

Queste dichiarazioni, riportate nella nota ufficiale per la stampa, ricalcano le parole pronunciate da Huang sul palco del Computex, davanti a un pubblico di quasi 3.500 persone. “Il calcolo accelerato e l’AI segnano la reinvenzione del computing”, ha detto il Ceo. “Siamo sul punto di svolta di una nuova era del computing, mentre il calcolo accelerato e l’AI vengono adottati da quasi tutte le società di computing e cloud del mondo”.

Huang ha sottolineato che le tecnologie di Nvidia oggi sono utilizzate da circa 40mila grandi aziende e 15mila startup. Nel suo keynote, l’amministratore delegato ha utilizzato un’applicazione di AI generativa che ha creato in tempo reale (e mostrato sul maxischermo) una canzone sul tema.

Jensen Huang, Ceo di Nvidia (Immagine: Nvidia)

Dalle videochiamate in 3D ai digital twin

Al Computex l’azienda ha anche annunciato Nvidia Mgx, una nuova architettura modulare di riferimento utilizzabile per creare server per il calcolo accelerato in modo più facile, rapido ed economico. Più di un centinaio le configurazioni server supportate, adatte a un ampio ventaglio di applicazioni di intelligenza artificiale, High Performance Computing (Hpe) e digital twin.

Tornando ai superchip Grace Hopper GH200, Nvidia ha illustrato come possano essere impiegati nel campo delle comunicazioni wireless, in particolare per future applicazioni basate su reti 5G e 6G. In una demo è stato mostrato un sistema di AI basato su Grace Hopper, capace di creare esperienze di videochiamata immersiva in 3D.

Tra i molti annunci del Computex c’è anche quello della collaborazione avviata con SoftBank per creare in Giappone una rete distribuita di data center, su cui poggeranno nuovi servizi di 5G e applicazioni di AI generativa in cloud. Grazie ai superchip Grace Hopper GH200, alle Dpu (Data Processing Unit) Nvidia BlueField-3 e ai sistemi modulari Mgx, SoftBank potrà fornire servizi basati su rete 5G in modo più efficiente, contenendo i consumi del data center. I futuri servizi potranno spaziare dalle applicazioni 5G per la guida autonoma all’industria 4.0, dalla realtà virtuale e aumentata ai digital twin, passando per la citata videoconferenza in 3D e le comunicazioni olografiche.

Nvidia Grace Hopper GH200

Il supercomputer più potente di Israele

Le notizie non sono finite. Nvidia ha anche annunciato di essere impegnata a costruire il supercomputer di intelligenza artificiale più potente mai realizzato in Israele. La società sta collaborando con ben 800 startup locali e con decine di migliaia di ingegneri del software coinvolti nel progetto. Serviranno centinaia di milioni di dollari di investimento per realizzare il nuovo sistema di supercalcolo, che dovrà essere operativo entro la fine dell’anno.

 Israel-1, questo il nome, potrà raggiungere prestazioni massime di 8 exaflops. Per capire quanto tale soglia sia ambiziosa, basti pensare che attualmente il sistema più veloce della classifica Top500 è l’Hpe Cray EX Frontier installato nell’Oak Ridge National Laboratory, una macchina che sfiora gli 1,7 exaflops di performance di picco.