如何打造極度輕量化且一站式部署的數(shù)字孿生智能制造平臺

近年來，數(shù)字孿生技術(shù)迎來快速發(fā)展機遇期，并逐步納入國家發(fā)展戰(zhàn)略體系，推動了智慧城市的方向發(fā)展。然而，傳統(tǒng)數(shù)字孿生將應(yīng)用部署在本地，機器繁重不安全且不利于多終端協(xié)同使用，如何打造極度輕量化且一站式部署的數(shù)字孿生智能制造平臺，仍然是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

實時云渲染簡單來說就是一種將 3D/XR 應(yīng)用部署在云端服務(wù)器上運行，利用云端的高性能 GPU 進行圖形計算，然后把計算結(jié)果以實時交互視頻流的形式推送到用戶終端的技術(shù)。對于智慧城市數(shù)字孿生業(yè)務(wù)應(yīng)用來說，保證數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性，同時具備高性能的算力和高度安全性的平臺來處理海量的數(shù)據(jù)是非常重要的一個環(huán)節(jié)。結(jié)合基于云端的實時云渲染技術(shù)，各類數(shù)字孿生場景可以提高三維可視化與交互設(shè)計+低延遲高畫質(zhì)的輕量級云端體驗，推動行業(yè)數(shù)字化升級，打開更廣闊的市場。

基于此背景，結(jié)合英特爾銳炫的顯卡算力以及 Paraverse 平行云實時云渲染解決方案 LarkXR，智慧城市數(shù)字孿生領(lǐng)域的頭部廠商美象信息，成功將其軌道三維數(shù)字孿生應(yīng)用上云，實現(xiàn)數(shù)字孿生應(yīng)用低延遲高畫質(zhì)的輕量級云端體驗，提升智慧城市業(yè)務(wù)的協(xié)同性、移動性、傳播性和可復(fù)制性。

英特爾黑科技

英特爾紫竹 Demo Room 是英特爾將合作伙伴方案展示的空間, 需要跟英特爾人員預(yù)約才可以進入?yún)⒂^, 里面放著各式最先進的方案展示, 如智能零售, 智慧交通及最新的影像處理方案就像此次要介紹的 Paraverse 平行云 LarkXR 實時云渲染解決方案也在此 Demo Room 里面展示。

LarkXR 實時云渲染解決方案 @ 英特爾紫竹 Demo Room

實驗室中，展示了英特爾 Arc 銳炫系列高性能獨立顯卡，這是自從 1998 年 i740 之后，英特爾重新回歸游戲 GPU 領(lǐng)域，并且一步到位，不僅支持時下主流的實時光線追蹤、DX12 Ultimate，同時也引入了先進的架構(gòu)設(shè)計，以及英特爾的獨門技術(shù)。

Xe-HPG 代表著一整套英特爾 GPU 技術(shù)的發(fā)展體系，現(xiàn)階段首先面世的是 Alchemist（煉金術(shù)士）架構(gòu) GPU，在未來的技術(shù)演進中，還將包括 Battlemage（戰(zhàn)斗法師）、Celestial（天人）和 Druid（德魯伊）多個架構(gòu)，通過一套組合拳，來表達英特爾在GPU領(lǐng)域嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)發(fā)展規(guī)劃。

新 GPU 如果想在市場站穩(wěn)腳跟，必然需要一些黑科技的加持。英特爾 XeSS 超采樣技術(shù)正式其中之一，利用 XMX 的 AI 性能加速，通過一系列AI優(yōu)化算法，以更低的運算資源作為代價，換取更高的性能和圖像質(zhì)量。

在技術(shù)層面，XeSS 技術(shù)是一種結(jié)合了空間和時間在 AI 圖像提升的方式，在宣布 Arc 品牌發(fā)布之前，英特爾已經(jīng)進行了很長時間的研發(fā)，SDK 也已經(jīng)先行交個游戲開發(fā)工作室，因此在正式發(fā)布英特爾 GPU 的時候，已經(jīng)獲得了 14 款游戲?qū)?XeSS 技術(shù)的支持。

動態(tài)功率共享顧名思義，這項技術(shù)能在系統(tǒng)功耗的限制范圍內(nèi)，盡可能最大化釋放 CPU 或 GPU 的性能。早在 KabyLake-G 時代，英特爾就已經(jīng)開始嘗試 CPU 與 GPU 之間的動態(tài)功率分配。 在實際運行中，英特爾會循環(huán)采集各種系統(tǒng)信息，包括但不限于 CPU 和 GPU 的溫度，占用率，各自的功耗等等，最核心的參數(shù)還是 GPU 的利用率。根據(jù)游戲的負(fù)載不同，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn) GPU 負(fù)載過高會動態(tài)調(diào)整 GPU 和 CPU 的功率配比，將更多的功率分配給 GPU。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn) GPU 負(fù)載較低，會動態(tài)調(diào)整功率配比，將功率分配向 CPU。如果達到了良好的動態(tài)平衡，就維持當(dāng)前的功率配比。 重點是，英特爾會以 100 毫秒為最小間隔來動態(tài)調(diào)控功率配比，實現(xiàn) CPU 與 GPU 之間功耗的高速匹配。

針對編碼，英特爾則引入了一套名為超級編碼的技術(shù)，如果筆記本同時使用了英特爾的 CPU 和 GPU，這套超級編碼技術(shù)就會啟用，同時使用 CPU 的核顯以及獨立 GPU 協(xié)同工作，以提升效率。這套技術(shù)是通過 OneVPL 的 API 來實現(xiàn)的，而 OneVPL 本身就是一個跨平臺開放性架構(gòu)，這意味著更多的媒體引擎都可以加入到這項技術(shù)中，充分發(fā)揮視頻的處理能力。

英特爾黑科技與 Paraverse 平行云實時云渲染解決方案的深度融合

在數(shù)字孿生領(lǐng)域，英特爾的 GPU 技術(shù)和 Paraverse 平行云的實時云渲染解決方案的深度融合具有重要意義。英特爾的 GPU 技術(shù)如 Xe-HPG 和 XeSS 超采樣技術(shù)提供了高性能和圖像質(zhì)量，同時動態(tài)功率共享技術(shù)確保了 CPU 和 GPU 之間的動態(tài)平衡，提高了系統(tǒng)的性能和效率。

與此同時，Paraverse 平行云的 LarkXR 實時云渲染解決方案通過分鐘級部署大規(guī)模云端資源，適配 XR 主流引擎，并支持不同交互和沉浸方式的內(nèi)容形式，解決了數(shù)字孿生在云端部署過程中的挑戰(zhàn)。這種合作為數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展帶來了全新的氣象，使數(shù)字孿生應(yīng)用能夠更輕松地上云，并在各種智能終端上實現(xiàn)流暢的運行、使用和傳播。

Paraverse 平行云的 LarkXR 實時云渲染解決方案

LarkXR 支持公有云、私有云、混合云多種部署形式，適配從大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用到個人開發(fā)者，不同規(guī)模的企業(yè)需求，并確保渲染效果達到行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)，這與英特爾銳炫顯卡提供的超高計算能力和圖形處理能力分不開。

英特爾與 Paraverse 平行云合作的美象信息軌道交通數(shù)字孿生的三維應(yīng)用

Paraverse 平行云 LarkXR 云渲染軟件英特爾銳炫顯卡適配，基于物理擬真渲染，現(xiàn)照片級品質(zhì)，展現(xiàn)逼真光影和細節(jié)，美象信息的軌道交通數(shù)字孿生的三維應(yīng)用得以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)低延時、無卡頓、穩(wěn)定流暢的數(shù)字孿生應(yīng)用場景。

在數(shù)字孿生領(lǐng)域，實時云渲染已經(jīng)成為一項關(guān)鍵技術(shù)。

英特爾與Paraverse 平行云在美象信息項目合作中充分發(fā)揮了實時云渲染 + ARC GPU 算力的優(yōu)勢，未來，也將攜手在諸如工業(yè)、醫(yī)療、教育等數(shù)字孿生項目，以及活動會展、直播娛樂等應(yīng)用場景中發(fā)力，與行業(yè)生態(tài)積極合作，突破輕終端的算力限制，助力數(shù)字孿生規(guī)?；瘧?yīng)用。

審核編輯：彭菁