2021-11-19
搶攻Metaverse！NVIDIA靠GPU晶片與「Omniverse」上位，成元宇宙真正贏家？
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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