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Tesla A100发布: 英伟达GPU架构如何演进?

关于NVLink,它于2016年首次与PascalP100 GPU一起推出,是NVIDIA专有的高带宽互连,旨在允许多达16个GPU相互连接以作为单个集群运行,应对更大的工作负载。对于Volta,NVIDIA对NVLink进行了较小的修订,将数据传输率提高了25%。同时,对于A100和NVLink3,这次是NVIDIA在进行更大的升级,使通过NVLink可用的总带宽增加了一倍。

总而言之,与NVLink 2相比,NVLink 3有两个重大变化,既可以提供更大的带宽,又可以提供更多的拓扑。

首先,NVIDIA有效地将NVLink的信号速率提高了一倍,从NVLink 2的25.78Gbps提高到NVLink 3的50Gbps。这使NVLink与其他互连技术保持同步,其中许多技术都类似地升级为更快的信号。另一个重大变化是,鉴于信号速率提高了一倍,NVIDIA还将单个NVLink中的信号对/通道数量减少了一半,一个NVLink内可用的带宽数量保持不变,速度分别为上行每秒25GB和下行每秒25GB(或通常每秒50GB/秒),但可以使用一半的通道来完成。

NVIDIA  A100在软件也做了些优化,包括50 多个加速、仿真和AI CUDA-X库,CUDA 11,AI服务器框架 NVIDIA Jarvis,应用框架NVIDIA Merlin和NVIDIA HPC SDK。

NVIDIA A100基于7nm Ampere GA100 GPU,具有6912 CUDA内核和432 Tensor Core,540亿个晶体管数,108个流式多处理器。采用第三代NVLINK,GPU和服务器双向带宽为4.8 TB/s,GPU间的互连速度为600 GB/s。另外,Tesla A100在5120条内存总线上的HBM2内存可达40GB。

从单一的Mezz  Modular卡到全长PCIe 4.0图形卡,NVIDIA Ampere GA100 GPU提供尺寸不等的各种方案。GPU还具有多种配置,但NVIDIA今天重点介绍的是Tesla A100,它用于DGX A100和HGX A100系统。

关于NVIDIA Ampere GA100 GPU架构和规格,NVIDIA的Ampere GA100 GPU绝对是一个庞然大物。尺寸为826mm2,比Volta GV100 GPU的815mm2还要大。鉴于管芯尺寸和晶体管数量,Ampere GA100 GPU是单手构建的最密集的GPU。

Tesla A100 SMX模块具有带有6个HBM2堆栈的GA100 GPU。相比Tesla V100(Volta),SMX模块发生了变化,孔与上一代不对齐。推测,这可能是我们正在寻找的SMX Gen 4模块。该模具似乎比GV100稍大,估计为820-840 mm 2。GA100 Ampere有望作为数据中心GPU推出,专注于面向计算的Tesla系列。

NVIDIA也发布了 DGX A100系统,该系统由8个GPU A100通过NVLink互连。NVIDIA深度学习工作站,即DGX系统,经历了几次迭代。最早的系统采用Pascal GP100 GPU,随后推出了4款基于Volta架构的系统,规格包含4到16个Tesla V100处理器。

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