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解碼 AI:揭開 AI 硬件、軟件及其背后工具的神秘面紗

作者:設(shè)計圈
2024-03-07 發(fā)布      

內(nèi)容簡介

RTX AI PC 和工作站為游戲玩家、創(chuàng)作者、開發(fā)者和日常 PC 用戶帶來獨(dú)家 AI 功能和巔峰性能。

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2018年,隨著 RTX 技術(shù)和首款專為 AI 打造的消費(fèi)級 GPU (GeForce RTX) 的推出,NVIDIA 加速了向 AI 計算的轉(zhuǎn)變。從那時起,基于 RTX PC 和工作站的 AI 蓬勃發(fā)展,目前已成為擁有超過 1 億用戶和 500 款 AI 應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)。

如今,無論P(yáng)C還是云端,生成式AI都在開創(chuàng)全新的可能。NVIDIA在AI領(lǐng)域深耕多年,擁有毋庸置疑的專業(yè)性,為所有用戶提供強(qiáng)勁性能,輕松應(yīng)用各種AI功能。

無論是居家還是辦公,在使用提升工作效率和娛樂體驗(yàn)的軟件時,都能充分利用 RTX AI 的力量。得益于GeForce RTX GPU提供的AI特性 -- 游戲玩家可以在更高分辨率下,以更高幀率暢玩鐘愛的游戲;創(chuàng)作者則可專注于創(chuàng)意本身,而無需在等待系統(tǒng)加載或重復(fù)乏味工作上浪費(fèi)時間;開發(fā)者亦可以使用生成式 AI 進(jìn)行原型設(shè)計和自動化調(diào)試,從而簡化工作流。

AI 領(lǐng)域正在快速發(fā)展。隨著研究的深入,AI 將可處理更復(fù)雜的任務(wù)。這些嚴(yán)苛的性能要求將交由 RTX 來滿足。

什么是 AI ?

就其最基本的定義而言,人工智能 (AI) 是一種更智能的計算類型。計算機(jī)程序或機(jī)器無需使用命令進(jìn)行顯式編碼,便可思考、學(xué)習(xí)和采取行動的能力即為 AI。

可將 AI 視為開發(fā)以下計算機(jī)系統(tǒng)的過程:用于自主執(zhí)行任務(wù)、攝入和分析海量數(shù)據(jù),然后在這些數(shù)據(jù)中識別模式的系統(tǒng)。

龐大且不斷發(fā)展的 AI 研究領(lǐng)域始終圍繞系統(tǒng)開發(fā),這些系統(tǒng)能夠以超出任何個人或團(tuán)隊能力的速度,來執(zhí)行原本需要人類智慧才能完成的任務(wù)。因此,AI 被廣泛認(rèn)為頗具顛覆性和高度變革性。

AI 系統(tǒng)的基本準(zhǔn)則是:在新信息和新數(shù)據(jù)輸入這些系統(tǒng)時自行調(diào)整,從而實(shí)際學(xué)習(xí)之前的經(jīng)驗(yàn)或從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式。這種自主學(xué)習(xí)能力讓 AI 系統(tǒng)能夠完成種類繁多的任務(wù),包括圖像識別、語音識別、語言翻譯、醫(yī)療診斷、汽車導(dǎo)航、圖像和視頻增強(qiáng)以及數(shù)百種其他用例。

AI 進(jìn)化的下一階段是內(nèi)容生成,即生成式 AI。它使用戶能夠快速創(chuàng)建新內(nèi)容,并根據(jù)各種輸入 (包括文本、圖像、聲音、動畫、3D 模型或其他類型的數(shù)據(jù)) 對其進(jìn)行迭代。然后,生成式 AI 便會以相同形式或新形式生成新內(nèi)容。

基于云端部署的 ChatGPT 等熱門語言類應(yīng)用允許用戶通過簡短的文本請求生成長篇文案。圖像生成器如Stable Diffusion可將描述性文本輸入轉(zhuǎn)換為所需圖像。新的應(yīng)用可通過文本生成視頻,將 2D 圖像轉(zhuǎn)換為 3D 渲染圖。

GeForce RTX AI PC NVIDIA RTX 工作站

AI PC 是搭載專用AI加速硬件的計算機(jī)。有無專用加速硬件帶來的體驗(yàn)天差地別。沒有專用硬件加速,只能空等 3D 圖像加載完成,通過 AI Denoiser 可做到所見即所得。

https://images.nvidia.cn/cn/youtube-replicates/N5PBActlYJw.mp4>

在 RTX GPU 上,這些專用的 AI 加速器被稱為 Tensor Core。在運(yùn)行要求極為嚴(yán)苛的工作和娛樂應(yīng)用時,Tensor Core 能夠顯著加速 AI 性能。

衡量 AI 性能的一種方法是以 teraops 為單位。teraops 即“萬億次運(yùn)算/秒”(TOPS)。與發(fā)動機(jī)的馬力等級類似,TOPS 可作為單一指標(biāo)讓用戶了解 PC 的 AI 性能。這一代GeForce RTX GPU可提供的算力,涵蓋了從200 AI TOPS到1300 AI TOPS,包括筆記本電腦和臺式電腦的多樣選擇。

與之相比,目前沒有獨(dú)立 GPU 的 AI PC 的算力僅為 10 至 45 TOPS。

面對越來越多的 AI 應(yīng)用類型,用戶將需要一臺能夠在本地(即在設(shè)備上而非在云端運(yùn)行)執(zhí)行特定 AI 任務(wù)的 PC。AI PC 的優(yōu)勢在于:無需聯(lián)網(wǎng),算力觸手可及;無需等待,高響應(yīng)低延遲;無需上傳,更安全更放心。

面向每個人的 AI

RTX GPU 不僅帶來了強(qiáng)勁性能,還帶來了 RTX 技術(shù)特有的功能。這些AI 功能面向所有用戶,意義重大。

從可提升視頻會議體驗(yàn)的AI超采樣,再到智能且個性化的聊天機(jī)器人,各種類型的用戶都能從 AI 中受益。

https://images.nvidia.cn/cn/youtube-replicates/FHAjydnpos8.mp4>

RTX Video 可使用 AI 對流媒體視頻進(jìn)行超采樣并以 HDR 顯示該視頻,從而將 SDR 低分辨率視頻轉(zhuǎn)成生動的 HDR 視頻,分辨率最高可提升至 4K。只需單擊一下,RTX 用戶即可一勞永逸地為幾乎所有Chrome 或 Edge 瀏覽器中播放的視頻啟用該功能。

https://images.nvidia.cn/cn/youtube-replicates/nR-vP_7XFHE.mp4 >

NVIDIA Broadcast 是一款面向 RTX 用戶的免費(fèi)應(yīng)用,其界面簡潔明了,具有一系列可改善視頻會議和直播體驗(yàn)的 AI 功能。該應(yīng)用可通過噪音消除和房間回聲消除功能消除多余的背景音,如鍵盤敲擊聲、吸塵器聲和孩童尖叫聲。該應(yīng)用也可利用虛擬背景功能,通過更好的邊緣檢測技術(shù)來替換背景或使背景模糊。該應(yīng)用還能利用消除視頻干擾功能,使低畫質(zhì)攝像頭圖像中的圖形輪廓變得更平滑。此外,無論用戶向何處移動,該應(yīng)用都能通過自動聚焦和目光接觸功能,讓用戶保持在畫面中央,并讓用戶的眼睛看起來像是在直視攝像頭。

Chat with RTX 是一款能在本地運(yùn)行的個性化 AI 聊天機(jī)器人示例,不僅易于使用,還可免費(fèi)下載。

https://blogs.nvidia.com/wp-content/uploads/2024/03/Chat-with-RTX-672x378.png

該技術(shù)演示于今年 1 月發(fā)布,不久后將更新與 Google Gemma 有關(guān)的內(nèi)容。

用戶只需將文件放入單個文件夾,并為 Chat with RTX 指明該文件夾的位置,即可輕松將 PC 上的本地文件連接到受支持的大語言模型。之后,用戶便可以快速查詢與上下文相關(guān)的內(nèi)容。

由于 Chat with RTX 運(yùn)行在 GeForce RTX PC 和 NVIDIA RTX 工作站的本地 Windows 上,因此其運(yùn)行速度很快,同時用戶的數(shù)據(jù)也無需傳輸至其他地方。Chat with RTX 并不依賴基于云的服務(wù),用戶可以在本地 PC 上處理敏感數(shù)據(jù),因此無需與第三方共享數(shù)據(jù)或連接互聯(lián)網(wǎng)。

面向游戲玩家的 AI

在過去六年間,游戲性能在 AI 加速的助力下實(shí)現(xiàn)了巨大飛躍。自 2019 年以來,各路游戲玩家一直都在利用 NVIDIA DLSS 提高幀率和改善畫質(zhì)。NVIDIA DLSS 是一種利用 AI 在游戲中自動生成像素的技術(shù)。經(jīng)過不斷改進(jìn),這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在最多可使幀率提升至原來的 4 倍。

https://images.nvidia.cn/cn/youtube-replicates/sGKCrcNsVzo.mp4

隨著最新版本 DLSS 3.5 引入光線重建功能,一些全球熱門游戲的畫質(zhì)得到了進(jìn)一步提升,為視覺效果更豐富、更具沉浸感的游戲體驗(yàn)設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)。

目前,已有超過 500 款游戲和應(yīng)用通過光線追蹤、DLSS 和 AI 賦能技術(shù)革新了用戶的游戲和創(chuàng)作方式。

除了提升幀率以外,AI 還可改進(jìn)游戲玩家與游戲內(nèi)角色的交互方式,以及開發(fā)人員重制經(jīng)典游戲的方式。

https://images.nvidia.cn/cn/youtube-replicates/psrXGPh80UM.mp4 >

在 NVIDIA ACE 微服務(wù)(包括由生成式 AI 賦能的語音和動畫模型)的助力下,開發(fā)者能夠?yàn)橛螒蛱砑由鷦拥闹悄軘?shù)字化虛擬形象。在 CES 上亮相的 ACE 贏得了多個獎項(xiàng),因?yàn)樗茏層螒蚪巧蜩蛉缟?讓人看到 PC 游戲的未來。

NVIDIA RTX Remix 是一款面向 Modder 的平臺,可提供各種生成式 AI 工具,以便將經(jīng)典游戲的基本紋理轉(zhuǎn)換為基于物理特性渲染的全新 4K 分辨率材質(zhì)。Modder 可通該平臺打造令人驚艷的經(jīng)典游戲 RTX 重制版?,F(xiàn)有數(shù)個重制版項(xiàng)目已經(jīng)發(fā)布或正處于開發(fā)中,包括“半條命 2 (Half-Life 2)”RTX 版和“傳送門 (Portal)”RTX 版。

面向創(chuàng)作者的 AI

AI 可減少或自動執(zhí)行繁瑣的任務(wù),讓創(chuàng)作者騰出時間進(jìn)行純粹的創(chuàng)作,從而釋放其創(chuàng)造潛力。以下功能在配備 NVIDIA RTX 或 GeForce RTX GPU 的 PC 上運(yùn)行速度更快,甚至有些功能僅能在此類設(shè)備上運(yùn)行。

Adobe Premiere Pro 的 AI 能增強(qiáng)語音工具消除多余的噪音并提高對話質(zhì)量。

Adobe Premiere Pro 的“增強(qiáng)語音”工具由 RTX 加速,可利用 AI 消除多余的噪音并提高對話片段的質(zhì)量,使其聽起來像是專業(yè)錄制。該工具在 RTX 設(shè)備上運(yùn)行的速度是在Mac 上的 4.5 倍。自動重構(gòu)(Auto Reframe )是 Premiere 的另一項(xiàng)功能,它可利用 GPU 加速來識別和追蹤視頻中更具相關(guān)性的元素,并針對不同的高寬比智能地重構(gòu)視頻內(nèi)容。

https://images.nvidia.cn/cn/youtube-replicates/NM6PGGXiBeE.mp4

DaVinci Resolve 的魔術(shù)遮罩功能是另一項(xiàng)可為視頻剪輯師節(jié)省時間的 AI 功能。以前,如果剪輯師需要調(diào)整鏡頭中主體的色彩/亮度或移除多余的物體,他們必須結(jié)合使用多種轉(zhuǎn)描技術(shù)或基本的 Power Window 和遮罩,才能將主體與背景分離。

魔術(shù)遮罩功能徹底改變了這個工作流。借助魔術(shù)遮罩,用戶只需在主體上繪制一條線即可,之后 AI 會進(jìn)行片刻的處理,然后顯示應(yīng)選擇的區(qū)域。此外,GeForce RTX 筆記本電腦運(yùn)行該功能的速度是最快的非 RTX 系列筆記本電腦的 2.5 倍。

AI 為創(chuàng)意加速的方式多種多樣,以上只是一個示例而已。目前,已有超過 125 款由 RTX 加速的 AI 應(yīng)用。

面向開發(fā)者的 AI

借助可擴(kuò)展的環(huán)境、硬件和軟件優(yōu)化以及全新 API,AI 正在改進(jìn)開發(fā)者構(gòu)建軟件應(yīng)用的方式。

NVIDIA AI Workbench 可幫助開發(fā)者利用 PC 級性能和內(nèi)存占用來快速創(chuàng)建、測試和自定義預(yù)訓(xùn)練生成式 AI 模型和 LLM。這是一個易于使用的統(tǒng)一工具包,可運(yùn)行在本地 RTX PC 上,也可擴(kuò)展到幾乎所有數(shù)據(jù)中心、公有云或 NVIDIA DGX 云 上。

在為 PC 用例構(gòu)建 AI 模型后,開發(fā)者可以使用 NVIDIA TensorRT 來對模型進(jìn)行優(yōu)化。該軟件可幫助開發(fā)者充分利用 RTX GPU 中的 Tensor Core。

借助 TensorRT-LLM for Windows,TensorRT 加速現(xiàn)可用于基于文本的應(yīng)用。TensorRT-LLM for Windows 是一個開源代碼庫,可提升 LLM 性能,并包含適用于熱門模型(包括 Google Gemma、Meta Llama 2、Mistral 和 Microsoft Phi-2)且經(jīng)過預(yù)先優(yōu)化的模型文件。

開發(fā)者還可以使用為 OpenAI Chat API 準(zhǔn)備的 TensorRT-LLM 封裝。只需修改一行代碼,continue.dev(一種能夠利用 LLM 的開源autopilot程序,適用于 VS Code 和 JetBrains)就可以在RTX PC 上使用 TensorRT-LLM 加速本地LLM推理。

每周,我們都會揭秘AI,方便更多人掌握相關(guān)技術(shù),并為 RTX AI PC 用戶展示全新硬件、軟件、工具和加速功能。

AI 的iPhone 時刻已經(jīng)到來,而這僅僅只是開始。歡迎關(guān)注《解碼 AI》專欄。

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