未来工厂，NVIDIA构建数字孪生实践

数字孪生可以说是物理世界和智能世界的一次经典交汇，也展示出了千行百业融合数字技术后的转型实践。NVIDIA认为，数字孪生需要具备四种特征：物理上的准确性与真实性，必须遵守物理定律;不间断的与物理世界进行同步;以精准的时间运行;包括多个自治系统。自创立之初，NVIDIA就致力于对虚拟世界的模拟，并随着AI/ML等技术的发展，构建了基于NVIDIA Omniverse平台的数字孪生，为工业和工程提供了大规模精确模拟。

NVIDIA帮助宝马集团构建了未来工厂的数字孪生实践，后者在开工前就在模拟环境中构建了整条生产线和生产流程，以及机械手自动化配置等功能，预先实现了工厂内所需的所有设计和匹配。这一切离不开NVIDIA加速计算的协助。NVIDIA OVX专为通过数据中心进行大规模工业数字孪生提供技术支持，以实时创建和运行非常复杂的模型和逼真的仿真环境，该系统结合了高性能 GPU 加速计算、图形处理和AI并配备了高速存储访问、低延迟网络、精确计时，具备创建逼真数字孪生所需的性能。

“数据中心的网络必须具备可扩展、低延时和精准时间的特性，数字孪生需要这些能力，随着数字孪生的应用，数据中心可以随着这些应用负载增强扩展能力，低延时则是要提供更高的网络性能保证数字孪生的实时性。”崔岩表示，“NVIDIA Spectrum-4 400Gbps端到端以太网络平台可以在自动驾驶汽车、智能工厂、数字孪生方面提供极致的性能、高级的安全性和强大的功能，来实现大规模、高性能、虚拟化和模拟仿真的应用。”

从今年3月的GTC大会到6月的Computex展会，英伟达出场的主角都是Grace CPU和Hopper GPU，这意味着，从现在到未来，这两者都将是英伟达公司在数据中心市场的绝对主角。英伟达希望通过命名自计算机编程界先驱Grace Hopper的最新GPU架构Hopper重新定义数据中心，抢占人工智能(AI)、高性能计算(HPC)和数据分析等需求市场，成为这波需求红利的头茬收割者。

不管品种繁多的消费电子产品市场如何消长，后端数据中心市场的增长从来不会放缓，这是为什么英伟达、英特尔、AMD等半导体厂商都把数据中心视为“兵家必争之地”的原因。

目前这三家企业都把CPU+GPU超级混合芯片作为数据中心市场的最新“联合作战方案”，基于这样的组合思路，原来没有GPU的补GPU，没有CPU的补CPU。在基本完成“补短板”行动之后，最近，英特尔宣布推出Falcon ShoresXPU芯片，AMD推出Instinct MI300芯片，英伟达则推出Grace，这几款“CPU+GPU”的混合芯片都将在2023、2024年陆续登场。

在 7 月 19 日和 7 月 20 日至28日期间，有一场面向企业业务和技术决策者的人工智能应用领先活动。据悉 venturebeat 报道，高性能云计算服务商 Rescale 宣布与英伟达达成合作，将 Nvidia GPU Cloud (NGC) 集成到其用于高性能计算 (HPC) 应用程序的容器库中，帮助企业构建数字孪生并打造工业元宇宙的基础构建模块。双方合作实现工业虚拟世界的自动化，并针对数字孪生进行了优化。

英伟达从创建之初便致力于虚拟世界的模拟，包括游戏与计算机图形方面的技术。多年以来，随着互联的虚拟世界持续推动下一代人工智能工作负载的持续发展，英伟达从工业和工程的角度来重新审视虚拟世界，从而构建了Omniverse，创建和模拟与现实世界无法区分的虚拟世界平台。这一系列举措为实现数字孪生模型铺平了道路，并广泛应用于机器人仿真、数据科学建模、5G应用、自动驾驶汽车、智能工厂和气候研究等等新的应用领域。

据了解，国内对数字孪生的应用更多地体现在智慧城市。《数字孪生应用白皮书》预估，数字孪生在中国多场景当中的应用预测潜力不可小觑，中国新型智慧城市规模预计2023年超1.3万亿，智慧医疗2022年将达1500亿元，智慧出行2025年则有望达7000亿元。工欲善其事，必先利其器。在这个过程当中，Omniverse等构建数字孪生的平台及其Spectrum-4以太网网络平台等的升级助力将会扮演重要角色。