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19/11/2021

搶攻Metaverse!NVIDIA靠GPU晶片與「Omniverse」上位,成元宇宙真正贏家?

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  • 方展策

    方展策

    少年時,曾研習 Geographic Information System,可惜學無所成,僥倖畢業。成年後,誤打誤撞進入傳媒圈子,先後在印刷、電子、網絡媒體打滾,略有小成。中年後,修畢資訊科技碩士,眼界漸擴,決意投身初創企業,窺探不同科技領域。近年,積極鑽研數據分析與數碼策略,又涉足 Location Intelligence 開發項目;有時還會抽空執教鞭,既可向他人分享所學,亦可鞭策自己保持終身學習。

    智城物語

  元宇宙(Metaverse)因Facebook改名Meta而一夜爆紅,但也引來外界不少批評聲音,認為此概念不切實際。相比起來,另一科技巨擘輝達(NVIDIA)不做高調炒作,只是默默地起革命,開放其元宇宙技術平台「Omniverse」,吸引全球逾5萬個用戶在此創建自己的元宇宙應用,加上其GPU晶片已廣泛應用於各大雲端平台,因此對NVIDIA 來說,元宇宙已非紙上談兵的空中樓閣,而是可以拿來實際應用的真實技術;公司創辦人暨執行長黃仁勳更豪言,Omniverse正是實現元宇宙的關鍵所在。

 

黃仁勳AI虛擬角色對答如流

 

  2021年11月9日,NVIDIA在網上舉行「GPU Technology Conference」(簡稱GTC)秋季大會,黃仁勳用酷似自己的對話式虛擬角色(Toy-Me),展現其AI系統的語言理解和表達能力。這個取名為「Toy Jensen」的虛擬角色,目測身高約30厘米,穿上黃仁勳的招牌黑色皮褸,站在桌子上,氣定神閒地回答人類同事提問關於氣候變遷、行星觀測、以及蛋白質運作等艱深科學問題。

 

黃仁勳的AI虛擬角色「Toy Jensen」稍作思考,即可流暢地回答如何尋找太陽系外行星等艱深科學問題。(圖片來源:翻攝NVIDIA官方YouTube影片)

 

  Toy Jensen所具備的語言理解能力,正是基於Omniverse平台的兩大新技術之一「Avatar」 所達成。這個互動式AI虛擬化身系統能夠串連語音 AI、電腦視覺、自然語言處理、推薦引擎、以及模擬技術,再加上光線追蹤3D繪圖功能塑造出來的立體影像,構成一個能夠理解人類說話,並懂得自動作出適當回應的AI虛擬角色。

 

  除了與人閒聊科學話題外,Omniverse Avatar還可以實際應用到日常生活情境。NVIDIA展示了一個造型可愛的虛擬角色,在快餐店的自助點餐機上,向兩位顧客講解菜單,並回答客人哪些餐點是素食。該虛擬角色透過人臉追蹤技術,不但能夠跟顧客保持眼神接解,更可根據人類面部表情作出適當回應。

 

餐廳可以透過Omniverse Avatar在自助點餐機上創建一個AI虛擬角色,為顧客詳細講解菜單。(圖片來源:翻攝NVIDIA官方YouTube影片)

 

  Omniverse Avatar的誕生,將成為通往AI助理發展之路的其中一扇大門——這些AI虛擬角色可以協助處理數以萬計的客戶服務互動內容,例如餐廳訂單、服務預約、甚至銀行交易等,幫助企業大幅減輕客服成本。

 

複製現實世界建構模擬環境

 

  Omniverse平台的另一項新技術是「Replicator」。這是一個數碼分身(Digital Twin)生成引擎,能創造出符合現實世界物理條件的虛擬空間,用以訓練AI深度神經網絡(Deep Neural Network)。

 

  目前輝達利用Replicator引擎建構了兩個數碼分身的模擬環境:一個用於訓練自駕車在路面行駛的虛擬空間「NVIDIA DRIVE Sim」;另一個用於託管機械人操作的虛擬世界「NVIDIA Isaac Sim」。在這兩個數碼分身內,開發人員可以模擬現實世界中無法經常出現的高難度或危險情境,讓AI學懂如何應對各種突發情況。

 

  理論上,基於數碼分身的模擬技術,任何你想得到的情境,都可以在虛擬空間中模擬出來,諸如生產線、物流倉庫、甚至整座智慧城市。在這樣一個完全虛擬建構、高度真實化的空間內,可以利用AI演算法預測出這家工廠、或這座城市在未來可能發生的潛在狀況,因而可以及早採取應用措施,防患於未然。

 

工廠數碼分身模擬真實運作

 

  德國汽車廠寶馬集團(BMW)已為雷根斯堡(Regensburg)工廠建立數碼分身,模擬工廠運作狀況。工程人員利用Omniverse Isaac Gym來教導機械人新技能,因事前已在虛擬空間進行多次模擬練習,所以實際拿到真實廠房應用時,機械人就無需再作個別調校,省去停機、重設、測試等操作時間。

 

BMW利用Omniverse為 Regensberg工廠建立數碼分身,在模擬空間內教導機械人新的生產技能。現時BMW已把Omniverse技術應用到另外3家廠房。(圖片來源:BMW官網)

 

  5G設備商愛立信(Ericsson)在Omniverse內替整個城市創建數碼分身,仔細模擬出建築物材質、地形、植被等細節,務求完全符合真實的物理環境。然後,在這個虛擬城市中設置新的5G發射基站,再微調每個基站的位置、高度、以及天線方向,以達到最佳的訊號覆蓋效果。

 

Ericsson在Omniverse平台上建構一座城市的數碼分身,準確模擬5G發射基站與城市環境之間的相互作用,以實現最佳的5G覆蓋。(圖片來源:翻攝自Ericsson官方影片)

 

  黃仁勳宣稱,在商業操作中被視為最複雜的供應鏈數據管理,包括物流、倉儲、生產線的即時動態,以往需要花一整晚時間才可以運算出來的大數據,現在透過Omniverse的數碼分身模擬分析,可以在一分鐘內得到即時結果。黃氏指出,假如把此技術應用到半導體供應鏈分析,即可計算出最佳的貨物運送路線,將有助緩解目前混亂的晶片供貨狀況。

 

NVIDIA釋出新演算法「NVIDIA ReOpt」,能按照倉庫空間與車隊配置,為司機與物流人員規劃出最佳路線,預計可為整個物流業節省數十億美元的成本。(圖片來源:NVIDIA官網)

 

擬建2號地球預測氣候變遷

 

  黃仁勳把元宇宙比喻為3D版互聯網:當下互聯網的資訊主要以2D形式呈現,譬如文字、圖片、影片、語音等;至於元宇宙,則是一個3D版虛擬世界,把資訊內容立體化,並將現實與虛擬的環境串聯起來,可以在虛擬空間內模擬出現實中的各種真實情境。由此視之,NVIDIA並不像Facebook母公司Meta般,在商業領域只著眼於如何把辦公室會議轉移到虛擬世界,而是聚焦於怎樣把工廠或城市複製到虛擬空間進行商業分析。

 

  事實上,黃仁勳的最終目標不止於此。NVIDIA現正計劃創建一個代號為「Earth-2」(2號地球)的數碼分身,不但要模擬大氣運作,還要考量海洋洋流、太陽運轉、人類活動等因素,因此將會是一個非常龐大而複雜的數碼模型;一旦建構成功的話,這將對預測極端氣候變化、制定環境保育策略將帶來極大幫助。

 

為求制定最佳策略來減緩極端氣候變化,NVIDIA將會在Omniverse平台上創建一個地球的數碼分身「Earth-2」,針對大氣、水、冰、陸地與人類活動,從物理、化學和生物學等各方面進行數十年的模擬。(圖片來源:NVIDIA官網)

 

  現時Omniverse平台仍處於公開測試階段,現有逾5萬個用戶正在使用中,還有逾500企業對這項技術感興趣。為求吸引更多開發者加入,NVIDIA於2021年8月宣布,Omniverse 將跟 《Blender》3D動畫軟件和《Adobe》影像編輯工具進行整合,並開放給數百萬人使用,可見輝達在元宇宙軟件層面擁有一定的競爭優勢。

 

Omniverse能夠讓設計師在共用空間中,串接《Adobe》、《Autodesk》、《Blender》、或其他設計軟件的素材,創建自己的元宇宙虛擬空間。(圖片來源:NVIDIA官網)

 

晉身為美國第7大上市公司

 

  構成元宇宙的三大硬件環節,分別為執行元宇宙應用的用戶端裝置、傳輸元宇宙數據的5G網絡、以及運算元宇宙模型的雲端伺服器。需要進行高效能AI運算的雲端伺服器,大都要用到Graphics Processing Unit(GPU)晶片,而NVIDIA的GPU出貨量佔全球市場份額81%,其對手AMD則僅為19%,足證該公司在元宇宙硬件領域已是佔有先機。輝達數據中心業務的第三季度營收較2020年同期大增55%,達到29.4億美元(約229.32億港元)。

 

微軟Azure、亞馬遜AWS、Google Cloud等雲端平台都是NVIDIA GPU的主要客戶,支撐著輝達數據中心業務的快速成長。(圖片來源:NVIDIA官網)

 

  富國銀行(Wells Fargo & Company)預估,未來5年元宇宙可望為NVIDIA帶來逾100億美元(約7,800億港元)的潛在商機,更可能會有2,000萬名設計師或工程師投入Omniverse平台。黃仁勳的設想就更為宏大:未來該平台上將會有4,000萬名開發者,假如向每名用戶收取1,000美元(約7,800港元)的年費,那麼整體產值將上看400億美元(約3,120億港元)。黃氏更豪言,元宇宙的經濟規模,終有一天會大過現實世界的經濟規模。

 

  根據NVIDIA剛公布的第三季財報,公司營收增長50%,達到71億美元(約553.8億港元),超出市場預期的68.2億美元;同時,淨利潤亦攀升至24.6億美元(約191.9億港元),較2020年同期暴增84%。由於連續多個季度的營收均創出佳績,使到該公司踏入2021年後股價節節上升,迄今已狂漲123%,市值衝破7,300億美元(約5.69兆港元)大關,一舉超越英特爾(Intel)、台積電(TSMC),躍居為當今市值最高的半導體企業,同時也晉身為美國第7大上市公司。

 

  美國投資顧問公司Ritholtz Wealth Management執行長Josh Brown預測,NVIDIA市值有望站上1兆美元(約7.8兆港元)。究竟該公司能否繼特斯拉(Tesla)之後,加入市值兆美元俱樂部,與微軟(Microsoft)、蘋果(Apple)、亞馬遜(Amazon)、Google母公司Alphabet、以及Meta並列呢?確是教人翹首以待。

 

 

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