持続可能なコンピューティング

AI とアクセラレーテッド コンピューティングがエネルギーを節約し、コストを削減。気候変動を緩和します。

Ansys, Siemens Gamesa

概要

持続可能なコンピューティングとは?

持続可能なコンピューティングは、環境への影響を含む、技術のライフサイクル全体を包含します。 NVIDIA は、最もエネルギー効率の高いインフラを提供することで、持続可能なコンピューティングの実現を支援し、さまざまな業界にわたる研究と設計を強化しています。 天気予報からチップ製造まで、アクセラレーテッド コンピューティングは、コスト削減と同時に、グリーンコンピューティングの目標を実現する可能性を秘めています。

持続可能なコンピューティングでエネルギー効率と救命のイノベーションを推進

NVIDIA アクセラレーテッド コンピューティングは、10 年前と比較して AI タスクの消費電力を 10 万分の1に削減することで、エネルギー効率を大幅に向上させ、創薬や気候監視などの分野でより迅速かつ持続可能な画期的な進展を実現します。

第 5 次産業革命に向けてデータセンターを AI ファクトリーへと変革中

持続可能なコンピューティングは、データセンターのエネルギー効率に優れた AI インフラストラクチャへの変革を推進しています。 この変化に備えた準備として、NVIDIA の Wade Vinson 氏の Data Center Accelerated Computing 基調講演から学びましょう。

利点

なぜ持続可能性は有意義なものになるのか

持続可能なコンピューティングは、現実世界に影響を与える継続的なイノベーションを推進します。

環境フットプリントの改善

さまざまな業界で廃棄物と排出量を最小限に抑えながら、エネルギーと水の効率を向上させます。

新しいマテリアルを発見する

バッテリー、風力タービン、塗料など向けの新しい産業材料を開発し、従来の持続可能性の低いソリューションへの依存を減らします。

科学研究を高速化

新しいグリーンエネルギー源の発見、惑星規模の気候予測の作成、山火事の緩和、創薬の推進などを行います。 

リソースを最適化

より良いチップを設計し、電力グリッドを最適化し、供給ルートを効率化することで、エネルギーを節約し、コストを削減します。

NVIDIA Blackwell 推論のエネルギー効率

AI のエネルギー効率を最大化することは、推論パフォーマンスの飛躍的な向上から始まります。 NVFP4 を備えた Blackwell Ultra は、トークンあたり 4 倍のスループットと 50 倍のエネルギー効率を実現し、推論ワークロード全体でエネルギー コスト削減を促進します。

製品

変化を支えるテクノロジー

市場で最もエネルギー効率の高いデータセンター技術で、AI インフラストラクチャとより明るい未来を構築します。

NVIDIA Blackwell

  • NVIDIA Blackwell アーキテクチャは、次世代の AI ファクトリーを支え、AI 推論時代を切り開きます。
  • NVIDIA Blackwell は、比類のないパフォーマンス、効率性、スケールで生成 AI の次章を定義します。
  • NVIDIA GB300 NVL72 は、AI ファクトリーの出力が 50 倍に飛躍的に向上したことで、AI 推論パフォーマンスを再定義します。

NVIDIA NVLink

  • NVIDIA NVLink™ は、GPU 間通信に使用される超高帯域幅、低遅延のインターコネクト技術であり、大規模なモデル並列化と、AI および HPC パフォーマンスの大規模な高速化を実現します。
  • NVLink 5.0 は、PCIe Gen5 と比較して 5 倍以上のエネルギー効率を実現し、データ転送でビットあたり 1.3 ピコジュールしか消費しません。
  • NVLink は、大規模なリアルタイム推論ワークロード向けに最も電力効率の高いインターコネクトであり、NVIDIA GB200 NVL72(次世代 GPU)のワットあたりのパフォーマンスが前世代と比較して 25 倍に向上することに貢献します。

NVIDIA ネットワーキング

  • シリコン フォトニクスを統合した NVIDIA のコパッケージド オプティクス (CPO) スイッチは、従来のネットワークと比較して、3.5 倍の電力効率、10 倍のネットワーク回復力、1.3 倍のデプロイ時間短縮を実現します。
  • NVIDIA BlueField データ処理ユニット (DPU) は、電力消費を 30% 削減でき、大規模なデータ センターで $56 million の節約を実現します。さまざまな DPU の消費電力に関する NVIDIA のすべてのテスト結果をご覧ください

NVIDIA CUDA-X

  • CUDA® 上に構築された NVIDIA CUDA-X™ は、エネルギー効率を考慮して劇的に高いパフォーマンスを提供するアプリケーションを構築するための、マイクロサービス、ライブラリ、ツール、およびテクノロジの集合です。
  • NVIDIA の CUDA エキスパートが構築した CUDA-X ソフトウェアは、データ処理、AI、HPC アプリケーションを、簡単に統合、カスタマイズ、デプロイすることができます。

NVIDIA Dynamo

  • NVIDIA Dynamo オープンソースの推論フレームワークは、AI ファクトリー向けのオペレーティング システムとして機能し、最大の効率と最小限のコストでの AI の高速化と拡張を目的に設計されています。
  • 大規模なマルチノードの分散環境全体で推論リクエストをインテリジェントにオーケストレーションすることで、Dynamo は、AI ファクトリーが可能な限り低いコストでトークン収益を生み出すことを可能にし、持続的な利益成長を推進します。

NVIDIA EARTH-2

  • NVIDIA Earth-2 は、AI、GPU アクセラレーション、物理シミュレーション、コンピューター グラフィックスを使用して、世界の気象および気候予測を高精度かつ高速でシミュレーションおよび可視化します。
  • このプラットフォームは、可視化とシミュレーション用に開発ツール、マイクロサービス、AI 駆動型のリファレンス実装を提供しています。 Earth-2 向け NVIDIA NIM™ マイクロサービスにより、ユーザーは、AI で高速化されたモデルを適用して、実世界の気候および気象の結果を最適化およびシミュレーションすることができます。

ユース ケース

効率化を加速する実践

NVIDIA のエネルギー効率に優れたアクセラレーテッド コンピューティングが、より持続可能な未来を支える方法をご覧ください。

天気予報

NVIDIA の Earth-2 プラットフォームは、CorrDiff や FourCastNet などの AI 駆動型の気象モデルを活用し、従来のアプローチと比較して大幅に高速な超高解像度でエネルギー効率の高い気象予測を提供します。 

これらのモデルは、キロメートル単位までの異常気象を迅速かつ正確に予測することを可能にし、災害準備、再生可能エネルギー管理、リスク評価などのアプリケーションを支援し、以前のスーパーコンピューター ベースのシミュレーションに比べて数千倍のスピードと効率を実現します。

この技術により、政府、研究者、業界はより多くの情報に基づいた意思決定が可能になり、気候関連のリスクからコミュニティとインフラを保護します。

再生可能エネルギー

Siemens Gamesa は、Omniverse と Modulus などの AI フレームワークを活用した NVIDIA のデジタル ツイン プラットフォームを活用し、風力発電所全体の高精度な仮想モデルを作成しています。 これにより、タービンの配置とウェイク効果の迅速なリアルタイムのシミュレーションが可能になり、レイアウトを最適化してエネルギー出力を以前の設計と比較して最大 20% 向上させ、シミュレーション時間を数週間から数分に短縮できます。

このプロセスを高速化することで、Siemens Gamesa は、クリーンエネルギー生成の最大化、運用コストの削減、そして再生可能エネルギーへの世界的な移行をより効果的に支援できます。

効率的なチップ設計

チップ製造の中心となるステップである計算リソグラフィーは、膨大なコンピューティング能力を要求します。従来の CPU ベースの手法は、ワークロードの急速な増加がハードウェアの拡張を上回るにつれて、ボトルネックとなっています。 

NVIDIA の cuLitho は、Hopper™ アーキテクチャで GPU 高速化を活用することで、リソグラフィーの 40 倍の高速化、エネルギーとスペースの要件をそれぞれ最大 9 倍と 8 倍の削減、マスク処理時間の数週間から一晩へと短縮を実現しています。 TSMC、ASML、Synopsys などのリーダーと提携して、cuLitho はシリコン本番環境を変革し、新しい先進技術を実現し、半導体技術を効率的、予測可能、コスト効率の高いものにしています。

流体力学

産業用計算流体力学 (CFD) は、非常にリソースとエネルギーを要する分野であり、年間約 250 億の CPU コア時間を消費します。 GPU 高速化と NVIDIA PhysicsNeMo™ などの AI を活用したフレームワークを採用することで、主要な CFD ソフトウェア プロバイダーとプラットフォームは、従来の CPU のみのシステムと比較して、最大 36 倍高速化されたシミュレーションを実現し、エネルギー使用量とコストを大幅に削減しました。 例えば、GPU アクセラレーテッド クラスターを実行することで、同等の CPU インフラストラクチャと比較して 1,900 万ドルと 37 GWh のエネルギーを節約できます。これにより、忠実度の高い CFD がより持続可能なものとなり、炭素排出量を削減し、ネット ゼロを達成する企業の取り組みを支援します。

データ分析

Apache Spark 向け NVIDIA RAPIDS™ Accelerator は、GPU を活用してエンドツーエンドのデータサイエンスと分析パイプラインを高速化します。これにより、企業はコードを変更することなく、Spark ワークロードを最大 6 倍に高速化できます。 これにより、インフラコストを最大で 5 分の 1 まで削減し、電力消費量を最大 6 分の 1 まで削減でき、典型的な組織は、CPU のみのソリューションと比較して 1 億 2,500 万ドル近く節約し、10 GWh のエネルギー使用量を削減できます。需要予測や不正検出などのユースケースにおいて、スケーラブルで効率的な対話型分析を可能にすることで、このアクセラレーターは、高度な洞察と持続可能性目標の両方を支援します。

フォトリアルな視覚効果のレンダリング

高品質な視覚効果とアニメーションのレンダリングは、非常にリソースとエネルギーを要し、年間約 100 億 CPU コア時間を消費し、大幅な二酸化炭素排出量を発生させます。 

NVIDIA RTX™ GPU 高速化に切り替えることで、主要なスタジオは最大 46 倍のパフォーマンス向上を実現し、CPU ベースのレンダリングファームと比較して、エネルギー使用量を 10 分の1、資本支出を 6 分の1に削減しました。この移行により、スタジオはフォトリアルなシーンをより迅速かつ持続可能な方法で提供できるようになり、業界は 9 億ドルと 215 GWh のエネルギーを世界中で節約できる可能性があります。


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