Når det gjelder GPUer, er Nvidia en ledende ekspert. NVIDIA har produsert et bredt spekter av profesjonell og forbruker GPU-er som er i bransjen siden 1993. De anerkjente arkitekturene til prosessorene deres står bak produktets suksess, spesielt av deres primære linje, GeForce. Nvidias GPUer gikk utover spillrommet, og utvidet deres tilstedeværelse i dyp læring, AI (kunstig intelligens) og akselerert analyse. Nvidia infiltrerte datasentermarkedet for et tiår siden, og startet med Fermi Chips. Etterfølgende iterasjoner ble gjort, og selskapet ga kontinuerlig ut GPUer som fyller den umettelige etterspørselen etter raskere prosesseringshastighet i datasentre. NVIDIAs GPUer har utviklet seg gjennom årene, og arkitekturdesignene driver først og fremst evolusjonen.
Nvidias amperearkitektur
Konkurransen er alvorlig tett blant GPU -produsenter, men Nvidia holder ikke noe tilbake for å ta topplassen. Faktisk har Nvidia dominert AI -markedet det siste tiåret. I 2020 gjorde nyheter om NVIDIAs første 7nm (8nm for forbrukerdeler) GPU med 54 milliarder transistorer komprimert i en så liten mat. Kodenavnet Ampere Etter den franske matematikeren André-Marie Ampère, Nvidias prosessorarkitektur øker en enorm forbedring i forhold til forgjengerne, Turing og Volta, og lover mer funksjonaliteter, bedre effektivitet og høyere ytelse ved lavere effektnivå. Ampere står bak Nvidias andre generasjon av RTX GPUer, RTX 30 -serien, og sies å være dobbelt så raskt som deres RTX 20 -serie kolleger. Ampere -arkitekturen er også styrken bak Nvidia A100 Data Center GPUer.
Ampers spesifikasjoner
Ampere er Nvidias første 7nm/8nm GPU, den andre generasjonen av forbrukerstrålesporing, og har den tredje generasjonen av tensorkjerner. Ampere er den underliggende arkitekturen til GA100, GA102 og GA104 GPUer som er innebygd i GeForce RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070, og sist RTX 3060. NVIDIA er også planlagt til å frigjøre RTX 3050 i de påfølgende månedene. I mellomtiden gir Enterprise GA100 GPU 20 ganger mer datakraft enn tidligere generasjoner av Data Center GPUer. Her er en oversikt over NVIDIAs ampere-baserte profesjonelle og forbruker GPUer [1]:
GPU | GA100 | GA102 | GA102 | GA104 |
---|---|---|---|---|
Grafikkort | Nvidia A100 | GeForce RTX 3090 | GeForce RTX 3080 | GeForce RTX 3070 |
Prosess (nm) | TSMC N7 | Samsung 8n | Samsung 8n | Samsung 8n |
Transistorer (milliarder) | 54 | 28.3 | 28.3 | 17.4 |
Die størrelse (mm^2) | 826 | 628.4 | 628.4 | 392.5 |
GPC -konfigurasjon | 8 × 16 | 7 × 12 | 6 × 12 | 6 × 8 |
Tekstmelding | 108 | 82 | 68 | 46 |
Cuda -kjerner | 6912 | 10496 | 8704 | 5888 |
RT -kjerner | Ingen | 82 | 68 | 46 |
Tensorkjerner | 432 | 328 | 272 | 184 |
Boost Clock (MHz) | 1410 | 1700 | 1710 | 1730 |
VRAM Speed (Gbps) | 2.43 | 19.5 (GDDR6X) | 19 (GDDR6X) | 14 (GDDR6) |
Vram (GB) | 40 (48 maks) | 24 | 10 | 8 |
Busbredde | 5120 (6144 maks) | 384 | 320 | 256 |
Rops | 128 | 112 | 96 | 96 |
Tmus | 864 | 656 | 544 | 368 |
GFLOPS FP32 | 19492 | 35686 | 29768 | 20372 |
Rt tflops | N/a | 69 | 58 | 40 |
Tensor TFLOPS FP16 (Sparsity) | 312 (628) | 143 (285) | 119 (238) | 81 (163) |
Båndbredde (GB/s) | 1555 | 936 | 760 | 448 |
TBP (Watts) | 400 (250 pcie) | 350 | 320 | 220 |
Nvidia A100
Nvidia A100 er den første GPU -en som brukte Ampere -arkitekturen. Enterprise-brikken er rettet mot datasentre og designet for GPU-intensive oppgaver som dyp læring og AI. Bygget med TSMCs 7nm -prosess, og huser en enorm mengde på 54 milliarder transistorer. Det har overgått de foregående generasjonene av GPU-ene med en 20x økning i ytelsen med 6 912 CUDA-kjerner, 432 teksturkartleggingsenheter, 160 ROPS, Tredje gen-tensorkjerner og en 40 GB VRAM med minnebåndbredde som topper på 1.6TB/sek. DGX A100 er verdens første AI -system med en klynge på åtte A100 -er og en heftig prislapp på $ 199.000.
GeForce RTX 30 -serie
Bortsett fra å dominere bedriftsmarkedet, har Nvidia alltid forbrukerne, spesielt spillere og skapere, i tankene. Ampere -arkitekturen er også adoptert i NVIDIAs forbrukergrafikkort. Den andre generasjonen GeForce RTX bærer den ampere-baserte GPU-ene som øker ytelsen til dobbelt så mye som forrige generasjon.
I de fleste aspekter har Ampere mer enn det dobbelte av behandlingskraften i Turing. Det har doblet Turings Shader -ytelse med dobbelt så mange FP32 CUDA -kjerner. Spesifikt har den 30 Shader-TFLOPS, 2.7x mer enn Turing som bare er 11 Shader-TFLOPS. På samme måte måler Turings Tensor Core med 89 Tensor-TFLOPS, men Ampere har mer enn doblet denne frekvensen med sine 238 Tensor-TFLOPS. For ikke å glemme strålesporing av kjernehastigheter, som er 58 RT-TFLOPS, 1.7x raskere enn Turings 34 RT-TFLOPS, og for å få GPU-ene til å løpe enda raskere, kobles Ampere-brikken til verdens raskeste minne, Micron G6X.
RTX 30 -serien er laget ved hjelp av Samsung 8n Nvidia Custom Process med 28 milliarder transistorer for GA102 og 17 milliarder transistorer for GA104. Titan Class RTX 3090 drives av GA102 GPU og leverer ekstremt kraftig forbrukerkortytelse. I motsetning til de foregående generasjonene, er RTX 3090 åpen for tredjeparter for tilpasset design.
RTX 3080 bruker også en GA102 GPU, og leverer det dobbelte av ytelsen til RTX 2080 og en imponerende 4K -spillferie. RTX 3070, drevet av GA104 GPU, er på nivå med RTX 2080 TI til halvparten av prisen. Den nylig utgitte RTX 3060 unnlater heller aldri å imponere med sin svimlende ytelse drevet av forbedrede strålesporingskjerner, tensorkjerner, nye streaming multiprosessorer og høyhastighets G6-minne.
Til tross for den enorme økningen i ytelsen, går ikke de nye RTX GPU -ene tung på lommen. De mye raskere grafikkortene er lett tilgjengelige når det gjelder priser. NVIDIA GeForces flaggskip, RTX 3080, starter på $ 699, RTX 3070 selger til $ 499, og RTX 3060 har en prislapp på $ 329. Høyere ende RTX 3090 koster $ 1.499; Fortsatt betydelig lavpris med tanke på ytelsen på titannivå.
Bare måneder etter utgivelsen har det angivelig vært mangel på Ampere-baserte grafikkort, og det er ingen overraskelse med Ampers fantastiske ytelse til en fornuftig pris. For de som vurderer en GPU-oppgradering, er nå den beste tiden å få tak i Nvidias ampere-baserte GPUer.
Kilder
[1] Walton, Jarred. “Nvidia RTX 30-serie Ampere Architecture Deep Dive: Everything We Know”. https: // www.Tomshardware.com/funksjoner/nvidia-ampere-arkitektur-dyp-dykke. 13. oktober 2020.