Speciale GTC 2015: da Titan X alle reti neurali

NVIDIA guarda al futuro con le reti neurali, ma anche al presente con la nuova TITAN X, la scheda video più potente mai creata.

speciale GTC 2015: da Titan X alle reti neurali
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Questa settimana si è aperta a San Jose la GPU Technology Conference (GTC) 2015 con il keynote di NVIDIA, presieduto dal CEO della compagnia californiana, Jen-Hsun Huang. Davanti ad oltre 4000 persone si è parlato di importanti progressi in vari ambiti e tutto grazie alla tecnologia NVIDIA. La casa californiana ha mostrato diverse cose interessanti tra le novità in arrivo sia per l'hardware professionale che per quello videoludico, spaziando dalle reti neurali al mondo delle automobili.
Le novità sono molte. La GeForce GTX Titan X è il più potente processore grafico mai realizzato per le fasi di istruzione delle reti neurali profonde. Abbiamo poi DIGITS, Deep Learning GPU Training System, un software che facilita il compito agli scienziati e ai ricercatori nella creazione di reti neurali profonde di elevata qualità, accompagnato da DIGITS DevBox, un nuovo super-sistema di calcolo basato su Linux e 4 GPU Titan X montate sulla stessa motherboard. Inoltre, non meno importante, è stato fatto riferimento all'architettura GPU next-gen NVIDIA Pascal, che, in merito al campo del Deep Learning, renderà le applicazioni 10 volte più veloci rispetto all'attuale generazione Maxwell. Debutto previsto per il prossimo anno.

Non bastasse questo NVIDIA ha annunciato prezzi e disponibilità del potente computer Drive PX, presentato al CES di Las Vegas nel mese di gennaio, progettato per sfruttare le potenzialità delle reti neurali profonde, utilizzate anche nello sviluppo di automobili connesse, senza guidatore, consapevoli dell'ambiente circostante e in grado di rispondere rapidamente e autonomamente ad ogni cambio di situazione. A tal proposito abbiamo visto salire sul palco il CEO di Tesla, Elon Musk, partner di NVIDIA, che ha sempre considerato la tecnologia alla base del pilota automatico un elemento fondamentale delle auto del futuro.

Le novità NVIDIA

Come anticipato sono tre le novità assolute presentate da NVIDIA alla GTC 2015. Quella che ha fatto più "rumore" è stata senza ombra di dubbio la Titan X, una scheda video potentissima da 12GB di memoria GDDR5, 8 miliardi di transistor e in grado di erogare una potenza pari a 7 teraflops. La GPU è basata sulla stessa architettura Maxwell delle GeForce GTX 9x0, con una frequenza di clock base di 1GHz e un bus di memoria a 384-bit. Al di là di freddi tecnicismi, la Titan X è in grado di processare in 3 giorni un lavoro che con qualsiasi altro prodotto hardware dedicato alla grafica ne richiederebbe addirittura 43. Il CEO Jen-Hsun Huang si è dichiarato stupito da questa GPU, aggiungendo: "Questa è la scheda video più avanzata che abbiamo mai prodotto. E ci aiuta a capire dove sta andando la grafica dei computer". La Titan X permetterà a chi decide di acquistarla (1249€ in Italia) di godersi tutti gli ultimi titoli al massimo del dettaglio in 4K.
L'enorme potenza di elaborazione ne fa inoltre uno strumento essenziale per il calcolo e la simulazione di reti neurali profonde. Si tratta di algoritmi molto importanti a livello scientifico, utilizzati nel settore del "deep learning", il processo attraverso il quale i computer imparano da soli a fare determinate azioni o a riconoscere oggetti, immagini, audio e altro.
Sul palco del Convention Center di San Jose, Huang ha dato prova di quanto NVIDIA stia lavorando a nuovi sviluppi, mostrando in real time alcune foto e affidando all'intelligenza artificiale il compito di produrre una didascalia. Il sistema ha generato nel 90% dei casi didascalie corrette. Solo un bambino con uno spazzolino in mano è stato descritto come "un bambino con una mazza da baseball". Manca la perfezione, ma ci siamo quasi.

NVIDIA ha poi introdotto DIGITS (Deep Learning GPU Training System), il primo software open-source basato su Ubuntu 14.04 per sviluppare, migliorare e visualizzare tramite un'interfaccia in stile browser le reti neurali profonde.
Tuttavia NVIDIA non si limita a mettere a disposizione di università e centri di ricerca solo la GPU e il software per progredire nel campo del deep learning. La casa di Santa Clara ha pensato ad un vero e proprio PC completo, il DIGITS DevBox. Si tratta di un sistema che si collega a una singola presa di corrente e si basa su un case Corsair Air 450 con ben quattro schede video GeForce GTX Titan X, per un totale di 28 TeraFLOPS di potenza di calcolo. Il processore che guida le operazioni è un Core i7-5930K Haswell-E di Intel su motherboard Asus X99 con 8 slot PCI Express. E' possibile, infine, installare fino a 64GB di memoria RAM. Il DIGITS DevBox è disponibile su ordinazione al prezzo di 15 mila dollari.

Le nuove frontiere

Durante il keynote NVIDIA non ha mostrato solo le novità che vedremo in questo 2015. A "rapire" l'interesse dei 4000 presenti è stata l’architettura Pascal in arrivo nel 2016, dotata di capacità di calcolo 10 volte superiore all'attuale generazione Maxwell, con chip di memoria 3D e una nuova tecnologia di interconnessione "post PCIe", meglio nota come NVLink, che permetterà di sfruttare al meglio più schede video e tanto altro ancora.
Sempre legato al discorso del "deep learning" e delle reti neurali è Drive PX, un kit di sviluppo per auto self-driving già svelato al CES 2015 di Las Vegas, nel mese di gennaio. Dotato di due chip Tegra X1 in grado di fornire 2.3 teraflops di potenza in totale, questo sistema, lavorando con 12 videocamere HD, consente di ricostruire ed elaborare un ambiente virtuale, parallelo a quello reale che si trova intorno ad un'autovettura. Di conseguenza, tutti i potenziali ostacoli, come ciclisti, pedoni, altre auto, segnali stradali e via dicendo, vengono identificati. Grazie alla rete neurale AlexNet, in grado di processore fino a 116 miliardi di connessioni al secondo, il sistema di gestione della vettura è in grado di prendere delle "decisioni comportamentali".

In pratica il pilota automatico si sostituisce all'uomo, reagendo in maniera identica ad esso, ma senza mai la minima distrazione. Secondo Elon Musk, CEO di Tesla, intervenuto durante il keynote, è questo il futuro degli autoveicoli e la precisione di questa tecnologia diventerà tale che "un giorno guidare la nostra auto senza il pilota automatico diventerà illegale". Il CEO Jen-Hsun Huang ha annunciato che NVIDIA Drive PX sarà disponibile da maggio per istituti di ricerca, produttori di automobili selezionati e fornitori al prezzo di 10.000 dollari.