Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Nvidia Ampere
Дата выпуска14 мая 2020 ( 2020-05-14 )
Процесс изготовления
История
Предшественник
Преемник

Ampere - это кодовое название микроархитектуры графического процессора (GPU), разработанной Nvidia в качестве преемника архитектур Volta и Turing , официально анонсированной 14 мая 2020 года. Она названа в честь французского математика и физика Андре-Мари Ампера . [1] [2] Nvidia анонсировала потребительские графические процессоры следующего поколения GeForce 30 на специальном мероприятии GeForce 1 сентября 2020 г. [3] [4] Nvidia анонсировала графический процессор A100 80 ГБ на SC20 16 ноября 2020 г. [5] Видеокарты Mobile RTX и RTX 3060 были представлены 12 января 2021 г. [6] Nvidia также анонсировала преемников Ampere под условным кодовым названием Ampere Next для выпуска 2022 года и «Ampere Next Next» для выпуска 2024 года на конференции GPU Technology Conference 2021.

Подробности [ править ]

Архитектурные улучшения архитектуры Ampere включают следующее:

  • CUDA Compute Capability 8.0 для A100 и 8.6 для серии GeForce 30 [7]
  • TSMC «ы 7 нм FinFET процесс A100
  • Специальная версия 8 - нм техпроцесса Samsung (8N) для серии GeForce 30 [8]
  • Тензорные ядра третьего поколения с поддержкой FP16, bfloat16, TensorFloat-32 (TF32) и FP64 и ускорением разреженности [9]
  • Ядра трассировки лучей второго поколения; одновременная трассировка лучей, затенение и вычисления для серии GeForce 30
  • Память с высокой пропускной способностью 2 (HBM2) на A100 40 ГБ и A100 80 ГБ
  • Память GDDR6X для GeForce RTX 3090 и 3080
  • Двойные ядра FP32 на SM на графических процессорах GA10x
  • NVLink 3.0 с пропускной способностью 50 Гбит / с на пару [9]
  • PCI Express 4.0 с поддержкой SR-IOV (SR-IOV зарезервирован только для A100)
  • Функция виртуализации многоэкземплярного графического процессора (MIG) и разделения графического процессора в A100 с поддержкой до семи экземпляров
  • PureVideo набор функции К аппаратному декодированию видео с AV1 аппаратного декодирования [10] для GeForce серии 30 и набора функций J для A100
  • 5 NVDEC для A100
  • Добавляет новое аппаратное 5- ядерное декодирование JPEG ( NVJPG ) с YUV420, YUV422, YUV444, YUV400, RGBA. Не следует путать с Nvidia NVJPEG ( библиотека с ускорением на GPU для кодирования / декодирования JPEG)

Чипсы [ править ]

  • GA100
  • GA102
  • GA104
  • GA106
  • GA107

Сравнение вычислительных возможностей: GP100, GV100, GA100 [11]

Возможности графического процессораNVIDIA Tesla P100NVIDIA Tesla V100NVIDIA A100
Кодовое имя GPUGP100GV100GA100
Архитектура GPUNVIDIA ПаскальNVIDIA VoltaNVIDIA Ampere
Вычислительные возможности6.07.08.0
Потоки / Деформация323232
Максимальное количество деформаций / SM646464
Максимальное количество потоков / SM204820482048
Максимальное количество блоков резьбы / SM323232
Макс 32-битные регистры / SM655366553665536
Максимальное количество регистров / блок655366553665536
Максимальное количество регистров / поток255255255
Максимальный размер блока резьбы102410241024
Ядра FP32 / SM646464
Отношение регистров SM к ядрам FP32102410241024
Размер общей памяти / SM64 КБНастраивается до 96 КБНастраивается до 164 КБ

Сравнение матрицы поддержки точности [12] [13]

Поддерживаемые точности CUDA CoreПоддерживаемая точность тензорного ядра
FP16FP32FP64INT1 (двоичный)INT4INT8TF32bfloat16 (BF16)FP16FP32FP64INT1 (двоичный)INT4INT8TF32bfloat16 (BF16)
NVIDIA Тесла P4НетдадаНетНетдаНетНетНетНетНетНетНетНетНетНет
NVIDIA P100дададаНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетНет
NVIDIA VoltaдададаНетНетдаНетНетдаНетНетНетНетНетНетНет
NVIDIA ТьюрингдададаНетНетдаНетНетдаНетНетдададаНетНет
NVIDIA A100дададаНетНетдаНетдадаНетдададададада

Сравнение производительности декодирования

Параллельные потокиДекодирование H.264 (1080p30)Декодирование H.265 (HEVC) (1080p30)Декодирование VP9 (1080p30)
V100162222
A10075157108

Ускоритель A100 и DGX A100 [ править ]

14 мая 2020 года был анонсирован и выпущен ускоритель A100 на базе Ampere. [9] A100 имеет 19,5 терафлопс производительности FP32, 6912 ядер CUDA, 40 ГБ графической памяти и 1,6 ТБ / с пропускной способности графической памяти. [14] Ускоритель A100 изначально был доступен только в 3-м поколении серверов DGX , включая 8 A100. [9] В DGX A100 также входит 15 ТБ хранилища PCIe Gen 4 NVMe , [14] два 64-ядерных процессора AMD Rome 7742, 1 ТБ ОЗУ и межсоединение HDR InfiniBand с питанием от Mellanox . Первоначальная цена DGX A100 составляла 199 000 долларов. [9]

Сравнение ускорителей, используемых в DGX: [9] [15]

Ускоритель
A100 80 ГБ
A100
V100
P100
АрхитектураЯдра CUDA FP32Ядра FP64 (без Tensor)Ядра INT32Boost ClockЧасы памятиШирина шины памятиПропускная способность памятиVRAMОдинарная точностьДвойная точность (FP64)INT8 (не тензорный)INT8 ТензорINT32FP16FP16 Тензорbfloat16 ТензорTensorFloat-32 (TF32) ТензорFP64 ТензорСоединитьGPUРазмер кэша L1Размер кэша L2Размер кристалла графического процессораКоличество транзисторовTDPПроизводственный процесс
Ампер6912345669121410 МГц3,2 Гбит / с HBM25120-бит2039 ГБ / сек80 ГБ19,5 терафлопс9.7 терафлопсN / A624 ТОПов19,5 ТОПов78 терафлопс312 терафлопс312 терафлопс156 терафлопс19,5 терафлопс600 ГБ / секGA10020736 КБ (192 КБx108)40960 КБ826 мм254,2B400 ВтTSMC 7 нм N7
Ампер6912345669121410 МГц2,4 Гбит / с HBM25120-бит1555 ГБ / сек40 ГБ19,5 терафлопс9.7 терафлопсN / A624 ТОПов19,5 ТОПов78 терафлопс312 терафлопс312 терафлопс156 терафлопс19,5 терафлопс600 ГБ / секGA10020736 КБ (192 КБx108)40960 КБ826 мм254,2B400 ВтTSMC 7 нм N7
Вольта5120256051201530 МГц1,75 Гбит / с HBM24096 бит900 ГБ / сек16 ГБ / 32 ГБ15.7 терафлопс7,8 терафлопс62 ТОПN / A15.7 ТОПы31,4 терафлопс125 терафлопсN / AN / AN / A300 ГБ / секGV10010240 КБ (128 КБ x 80)6144 КБ815 мм221,1B300 Вт / 350 ВтTSMC 12 нм FFN
Паскаль35841792N / A1480 МГц1,4 Гбит / с HBM24096 бит720 ГБ / сек16 ГИГАБАЙТ10.6 терафлопс5.3 TFLOPN / AN / AN / A21.2 терафлопсN / AN / AN / AN / A160 ГБ / секGP1001344 КБ (24 КБ x 56)4096 КБ610 мм215.3B300 ВтTSMC 16 нм FinFET +

Продукты с использованием Ampere [ править ]

  • GeForce 30 серии
    • GeForce RTX 3050 Ti (GA108)
    • GeForce RTX 3050 (GA107)
    • GeForce RTX 3060 (GA106)
    • GeForce RTX 3060 Ti (GA104)
    • GeForce RTX 3070 (GA104)
    • GeForce RTX 3080 (GA102)
    • GeForce RTX 3090 (GA102)
  • Графические процессоры Nvidia Workstation (ранее Quadro)
    • RTX A2000 (мобильный) (GA10?)
    • RTX A3000 (мобильный) (GA104)
    • RTX A4000 (мобильный) (GA104)
    • RTX A5000 (мобильный) (GA104)
    • RTX A4000 (GA104)
    • RTX A5000 (GA102)
    • RTX A6000 (GA102)
  • Графические процессоры Nvidia Data Center (ранее Tesla)
    • Nvidia A10 (GA102)
    • Nvidia A16 (4 × GA107)
    • Nvidia A30 (GA100)
    • Nvidia A40 (GA102)
    • Nvidia A100 (GA100)
    • Nvidia A100 80 ГБ (GA100)

См. Также [ править ]

  • Список графических процессоров Nvidia
  • Nvidia NVENC
  • Nvidia NVDEC

Ссылки [ править ]

  1. ^ Отдел новостей, NVIDIA. «Новый графический процессор NVIDIA Ampere Data Center в полном объеме» . Отдел новостей NVIDIA Newsroom .
  2. ^ "Архитектура NVIDIA Ampere в деталях" . Блог разработчиков NVIDIA . 14 мая 2020.
  3. ^ Отдел новостей, NVIDIA. «NVIDIA делает величайший скачок в истории с графическими процессорами серии GeForce RTX 30» . Отдел новостей NVIDIA Newsroom .
  4. ^ «NVIDIA GeForce Ultimate Countdown» . NVIDIA .
  5. ^ https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-doubles-down-announces-a100-80gb-gpu-supercharging-worlds-most-powerful-gpu-for-ai-supercomputing
  6. ^ https://www.nvidia.com/en-us/geforce/special-event/
  7. ^ «I.7. Вычислительные возможности 8.x» . docs.nvidia.com . Проверено 23 сентября 2020 года .
  8. ^ Б., Доминик. «Старая 8-нанометровая технология Samsung в основе чудовищных карт NVIDIA Ampere» . SamMobile . Проверено 19 сентября 2020 года .
  9. ^ a b c d e f Смит, Райан (14 мая 2020 г.). «NVIDIA Ampere Unleashed: NVIDIA анонсирует новую архитектуру графического процессора, графический процессор A100 и ускоритель» . AnandTech.
  10. ^ «Графические процессоры серии GeForce RTX 30: открывая новую эру видеоконтента с декодированием AV1» . NVIDIA .
  11. ^ "NVIDIA A100 Tensor Core GPU Architecture" (PDF) . www.nvidia.com . Проверено 18 сентября 2020 года .
  12. ^ «Тензорные ядра NVIDIA: универсальность для высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта» . NVIDIA .
  13. ^ «Аннотация» . docs.nvidia.com .
  14. ^ a b Том Уоррен; Джеймс Винсент (14 мая 2020 г.). «Первый графический процессор Ampere от Nvidia предназначен для центров обработки данных и искусственного интеллекта, а не для вашего ПК» . Грань.
  15. ^ «Тестирование NVIDIA Tesla V100: почти невероятная мощность графического процессора» . Твиктаун . 17 сентября 2017 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Технический документ по архитектуре графического процессора NVIDIA A100 с тензорными ядрами
  • Технический документ по архитектуре графического процессора Nvidia Ampere GA102
  • Архитектура Nvidia Ampere
  • Графический процессор Nvidia A100 с тензорным ядром
  • Подробное описание архитектуры NVIDIA Ampere