國際繪圖處理器大廠 Nvidia 今年超越了 Intel，成為了世界上估值最高的晶片公司。該公司執行長黃仁勳對元宇宙（Metaverse）野心勃勃，目標將元宇宙從娛樂和遊戲領域擴展至日常生活當中。本文將帶你一窺這間國際繪圖處理器大廠，是如何運用自己本身的「算力」優勢，打造出被稱為工程師的元宇宙的 Omniverse 虛擬協作開放平台。
（前情提要： Nvidia | 黃仁勳：「元宇宙經濟」將比現實世界大得多；Omniverse 新工具上線）
（背景補充： 未來世界 | Nvidia CEO黃仁勳對「元宇宙 Metaverse、NFT和以太坊」的觀點及展望）
元宇宙概念在 2021 年得到莫大的關注。社交巨頭 Meta 宣佈改名為 “Meta”，展現全力轉型元宇宙公司的決心，更喊話年底前將在元宇宙砸下 100 億美元重資。騰訊投資的元宇宙概念股 Roblox 在美國上市後如今市值達 614 億美元。
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NVIDIA 押注元宇宙
而如今，晶片巨頭輝達（NVIDIA）也將進軍元宇宙，宣布未來將打造元宇宙的基建。
今年 4 月，輝達宣布，將推出面向企業的實時仿真和協作平台 Omniverse ，一個被稱為「工程師的元宇宙」的虛擬工作平台。巨頭們都在元宇宙領域有著大動作，競爭逐漸進入白熱化。
11 月 9 日，輝達召開的 GTC （GPU Technology Conference）2021 大會發布了用於 3D 工作流程的虛擬世界模擬和協作平台 NVIDIA Omniverse，允許讓創造者在物理精確模擬或 3D 渲染中進行實時協作。在 1 小時 30 分鐘的新品發布會中，輝達首席執行官黃仁勳也展示了虛擬形象 Toy-Jensen。
Omniverse 平台設有 Omniverse Avatar 和 Omniverse Replicator 兩個系統。當中，Omniverse Avatar 是用於生成互動式 AI 化身的技術平台。它集合了輝達在語音 AI、電腦視覺、自然語言理解、推薦引擎和模擬技術方面積累的技術，為創建人工智慧助手打開了大門，可以幫助處理數十億的日常客戶服務互動。 Omniverse Replicator 則是一種合成數據生成引擎，可以基於現有數據持續生成用於訓練的合成數據。
在此發布會結束後，輝達股價「乘坐」元宇宙的東風，衝破了 323 美元，創歷史新高，市值站上 7,800 億美元，穩居全美第七。
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越來越真實的虛擬形象
在輝達的 GTC 2021 大會中，最大的亮點莫過於展示了黃仁勳為模板的虛擬形象 Toy-Jensen。在展示中，黃仁勳化身的虛擬形象，可以很流利地與人進行交流。該虛擬形象主要使用輝達推出的 Omniverse Avatar 平台來實現。
虛擬形象 Toy-Jensen 也使用了目前業界規模最大的預訓練自然語言處理模型 Megatron 530B，而且還「借用」了黃仁勳自己的聲音、形象和講話姿態，並且整個人也帶有光線追蹤特效，連眼鏡隨著光線變化而產生的反光都能精準捕捉到。
在演示時，人們還向它提出了氣候變化、天文學以及生物蛋白質等高難度問題，虛擬形象 Toy-Jensen 都回答得行雲流水。在展示中所有虛擬形象所有的動作都是實時生成的，和預先渲染是完全不同的概念，這些都需要消耗極大的算力。
虛擬形象 Toy-Jensen 讓人們見識到了 Omniverse 的驚人算力。黃仁勳表示，他們將會在各個行業推進 AI 的發展。相比起 Facebook 偏向辦公化和娛樂化的元宇宙，輝達以 Omniverse 平台為核心的元宇宙更偏向於去構建一個與現實世界等比存在的虛擬世界，除了遊戲和娛樂外，建築、工程與施工，製造業，超級計算等行業都是涉獵範圍。
去年 Omniverse 測試版本上線後，該平台就已經與 BMW、愛立信（Ericsson）、福斯特建築事務所、WPP 集團等眾多大型企業建立了合作關係。
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以算力征服元宇宙
輝達的元宇宙之所以更能讓人信服，就在於他們的強項就是解決算力問題。輝達的 Omniverse Avatar 平台，就是強大算力的最好說明。該平台為創建幾乎可以部署在任何行業的虛擬助理打開了大門。輝達設想該技術可以幫助進行廣泛的客戶服務互動，例如餐廳訂單、預約和預訂、銀行交易等。
輝達於 2020 年 10 月推出 Omniverse 測試版，超過 17,000 名客戶進行了測試體驗，包括 BMW、愛立信、Volvo、Adobe、Epic Games 在內的眾多公司都正參與 Omniverse 合作。
Omniverse 是專為虛擬協作和物理屬性準確的實時模擬打造的開放式平台，被稱為工程師的元宇宙。工程師們可以在其中進行機器人、汽車、工廠等各類事物的模擬製作。用戶和團隊可以在共享的虛擬空間中連接主要設計工具、資源和項目以協同進行迭代，創作者、設計師和工程師的複雜可視化工作流程也在發生轉變。
BMW 是第一家使用 Omniverse 設計整個工廠的端到端數位對映的汽車製造商，Omniverse 模擬出完整的工廠模型，包括員工、機器人、建築物，裝配部件等，讓全球生產網路中數以千計的產品工程師、專案經理、精益專家在虛擬環境中進行協作，在真實生產新產品前，完成設計、模擬、優化等一系列複雜的過程，據稱可以將效率提升 30%。此外，Volvo 利用 Omniverse 進行汽車設計。
Foster + Partners 是一家具有傳奇色彩的設計和建築公司，曾設計過蘋果公司的總部大樓和倫敦著名的聖瑪莉艾克斯30號大樓（更廣為人知的名稱是「小黃瓜」）。該公司來自全球 14 個國家/地區的設計師在 Omniverse 共享虛擬空間中共同創建建築。
跨國網路和電信公司 Ericsson 使用 Omniverse 實時模擬 5G 波傳播，在人口密集的城市環境中更大限度地減少多路徑干擾。基礎設施工程軟件公司 Bentley Systems 正在使用 Omniverse 在平台上創建了一個 4D 基礎設施數字孿生，用於模擬基礎設施資產的結構，然後在整個生命週期監控和優化其性能。
在虛擬世界中進行實時協作的 Omniverse 以其高效、低成本特徵，在各個領域得到大規模的快速應用，元宇宙在 Omniverse 的推動下率先在工業領域有了切實的落地。
以往在設計建築物時，大部分都是以圖紙為基礎。而有了 Omniverse 平台後完全可以在虛擬平台設計出一個更接近真實的高精度立體設計圖，在虛擬世界中實驗成功之後，再回到現實世界中以更快速度的做完所有建築工程。
輝達致力於打造工程師的元宇宙。我們可以看到 Omniverse 平台在許多行業例如汽車，電信，建築等行業有著廣泛的應用。輝達的技術也已經得到了行業內的許多巨頭使用。而這些工業上的建模都需要龐大的算力來執行。而輝達的 Omniverse 平台則很好展示了其實力。
輝達展示的生動虛擬形像也顯示了其在算力上的巨大優勢。如果說算力是阻礙我們開啟元宇宙世界最大的技術難關，那麼輝達顯然已經在算力方面做好了充分的準備。至少他們現在展現出的技術，以往從未有人達到過，並且一下子還讓元宇宙這個遙不可及的概念，多了幾分親近感。
而實際上根據輝達在 GTC 大會上的透露，Omniverse Avatar 的應用不僅僅只是模擬 3D 動畫。未來這些技術也會落地於智能汽車。例如，車輛可以安裝更自然更好用的 AI 助理，不僅能夠與車內人員進行互動，還會主動推薦更好的駕駛模式和行駛路線。
以上這些應用背後都需要龐大的算力支持。而元宇宙的建設僅僅只是輝達積極提高算力的一個落地場景。可以說輝達正在用最原始且暴力的方法，即利用算力征服元宇宙。
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輝達下一步可能進軍的領域
輝達的優勢在於算力。按照此思路，那麼輝達未來很可能繼續進軍 VR/AR 相關產業的晶片設計。
VR/AR 是將元宇宙展示給人們看的技術。而此技術本質上考驗的都是算力水平。例如區塊鏈中非常火熱的挖礦也和算力緊密掛鉤。越強大的算力支持，就意味著能挖出更多的礦。如今來看，只有輝達的顯卡才能提供這種強有力的算力支撐。
此前 2018 年年初，GPU 出現了前所未有的短缺，因為以太坊、比特幣等挖礦熱潮導致許多的礦工湧入進而導致了遊戲顯卡的短缺。為此，輝達甚至實行「單用戶限購 2 卡」的政策。與挖礦相似，元宇宙的建設需要做大量模擬真實的渲染，背後所需要的算力自然不言而喻。
僅僅只是挖礦就導致輝達遊戲顯卡的短缺，那麼未來如果元宇宙建成的話，對於顯卡的需求會有多大？而如今晶片市場普遍沒有計算元宇宙相關的晶片需求。此領域尚且是一個新興的領域，輝達在此時大舉進軍該領域可以利用其資源優勢迅速建立起護城河，快速搶占此市場。一旦建立起技術壁壘，那麼未來其他玩家想要進入此領域的難度系數就會大許多。
雖然近期元宇宙概念非常火熱，甚至被認為是下一代網路。但實際上，元宇宙相關的技術仍然非常缺乏。例如將元宇宙展示給人們的 VR/AR 技術仍然相對粗糙。雖然行動網路萌芽於 2000 年，但直到 2007 年第一代 iPhone 這款殺手級產品出現時，行動網路時代才真正開啟。元宇宙的增長以及成為現實都需要一定的時間沉澱和發展。
那麼為何如今的 VR/AR 技術仍然相對粗糙？其背後最大障礙就是算力缺乏。以 Meta 公司的 Oculus Quest 2 為例，這款產品顯而易見的問題就是算力不夠強大，整個產品也不夠輕巧。而想要在 VR/AR 產品這麼狹小的空間內提供高算力，這對晶片的要求非常高。
算力不足夠的 VR/AR 產品就會導致其精度非常低，看的畫面相對模糊。想要構建一個真實感非常強烈的虛擬世界，那麼提高 VR/AR 產品的顯示精度就非常重要。
而如今 VR/AR 產品的晶片設計難度在於需要打造一款輕巧且算力足夠強大的晶片。而未來隨著元宇宙的持續發展，對於 VR/AR 產品的需求也會上升，其晶片需求自然也會水漲船高。作為晶片設計巨頭，輝達下一步很可能也會進軍該領域的晶片設計市場。
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