Mis on Nvidia Ampere?

GPU-de osas on Nvidia juhtiv ekspert. Olles selles ettevõttes alates 1993. aastast, on Nvidia tootnud laia valikut tippkvaliteediga professionaalseid ja tarbija GPU-sid.  Nende toodete, eriti nende peamise liini, GeForce, edu taga on nende protsessorite hinnatud arhitektuurid. Nvidia GPU-d ületasid mänguruumi, laiendades oma kohalolekut süvaõppes, tehisintellektis (AI) ja kiirendatud analüüsis. Nvidia tungis kümme aastat tagasi andmekeskuste turule, alustades Fermi kiipidest. Järgnevad kordused tehti ja ettevõte andis pidevalt välja GPU-sid, mis rahuldavad rahuldamatut nõudlust kiirema töötlemiskiiruse järele andmekeskustes. Nvidia GPU-d on aastate jooksul arenenud ja arhitektuurikujundused juhivad peamiselt evolutsiooni.  

Nvidia Ampere'i arhitektuur

GPU tootjate konkurents on tõsiselt tihe, kuid Nvidia ei hoia esikoha saavutamiseks midagi tagasi. Tegelikult on Nvidia viimase kümne aasta jooksul tehisintellekti turul domineerinud. Aastal 2020 lõid uudised Nvidia esimesest 7nm (tarbijate osade jaoks 8nm) GPU-st, kus 54 miljardit transistorit on kokku surutud nii väikeses vormis, üsna palju suminat. Koodnimega Ampere prantsuse matemaatiku André-Marie Ampère'i järel, Nvidia protsessori arhitektuur suurendab oluliselt eelkäijate Turingi ja Volta funktsioone, lubades rohkem funktsioone, paremat efektiivsust ja suuremat jõudlust madalamal võimsustasemel. Ampere on Nvidia teise põlvkonna RTX GPU-de, RTX 30, taga ja väidetavalt on see kaks korda kiirem kui nende RTX 20-seeria kolleegid. Ampere arhitektuur on ka Nvidia A100 andmekeskuse GPU-de taga.

Ampere spetsifikatsioonid

Ampere on Nvidia esimene 7nm / 8nm graafikaprotsessor, tarbijate kiirte jälitamise teine ​​põlvkond ja sellel on ka kolmanda põlvkonna tenosüdamikud. Ampere on GA100, GA102 ja GA104 GPU-de alusarhitektuur, mis on sisseehitatud seadmetesse GeForce RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070 ja viimati RTX 3060. Nvidia peaks järgnevatel kuudel välja andma ka RTX 3050. Vahepeal pakub ettevõtte GA100 GPU 20x rohkem arvutusvõimsust kui eelmiste põlvkondade andmekeskuse GPU-d. Siin on ülevaade Nvidia Ampere-põhistest professionaalsetest ja tarbija GPU-dest [1]:

Nvidia A100 

Nvidia A100 on esimene GPU, mis kasutas Ampere arhitektuuri. Ettevõtte kiip on suunatud andmekeskustele ja on mõeldud GPU-intensiivsete ülesannete täitmiseks, näiteks süvaõpe ja tehisintellekt. Ehitatud TSMC 7 nm protsessiga, mahutab see tohutult 54 miljardit transistorit. See on eelmiste põlvkondade ettevõtte GPU-d edestanud 20-kordse jõudluse kasvuga, hõlmates 6912 CUDA südamikku, 432 tekstuuri kaardistamise üksust, 160 ROP-i, kolmanda põlvkonna Tensori südamikke ja 40 GB VRAM-i, mille mälu ribalaius ületab 1.6 Tt / s. DGX A100 on maailma esimene tehisintellektisüsteem, millel on kaheksast A100-st koosnev klaster ja kopsakas hinnasilt 199 000 dollarit.

GeForce RTX 30 seeria

Lisaks ettevõtlusturu domineerimisele peab Nvidia alati silmas tarbijaid, eriti mängijaid ja loojaid. Ampere'i arhitektuur on üle võetud ka Nvidia tarbijagraafikakaartidele. GeForce RTXi teine ​​põlvkond kannab Ampere-põhiseid GPU-sid, suurendades jõudlust kaks korda nii palju kui eelmine põlvkond.

Enamikus aspektides on Amperel Turingi töötlusvõimsus üle kahe korra. See on kahekordistanud Turingi varjutuse jõudlust kahekordse FP32 CUDA südamike arvuga. Täpsemalt, sellel on 30 Shader-TFLOPSi, 2.7x rohkem kui Turingil, mis on ainult 11 Shader-TFLOPS-i. Samamoodi mõõdab Turingi Tensori tuum 89 Tensor-TFLOPS-i, kuid Ampere on oma 238 Tensor-TFLOPS-ga seda määra rohkem kui kahekordistanud. Unustage ka selle kiirte jälgimise põhikiirust, mis on 58 RT-TFLOPS, 1.7 korda kiiremini kui Turingi 34 RT-TFLOPS ja GPU-de veelgi kiiremaks töötamiseks ühendab Ampere kiip maailma kiireima mälu, Micron G6X.

RTX 30 seeria on valmistatud Samsung 8N Nvidia Custom Process abil koos 28 miljardi transistoriga GA102 jaoks ja 17 miljardi transistoriga GA104 jaoks. Titani klassi RTX 3090 toiteallikaks on GA102 GPU ja see tagab ülimalt võimsa tarbijakaardi jõudluse. Erinevalt eelmistest põlvkondadest on RTX 3090 kohandatud kujunduse jaoks avatud kolmandatele osapooltele.

RTX 3080 kasutab ka GA102 GPU-d, mis tagab RTX 2080-ga võrreldes kaks korda suurema jõudluse ja muljetavaldava 4K-mängujõu. GA104 GPU mootoriga RTX 3070 on poole hinnaga RTX 2080 Ti tasemel. Hiljuti välja antud RTX 3060 ei jäta samuti kunagi muljet oma hämmastava jõudlusega, mille taga on täiustatud kiirtejälgimissüdamikud, tenosüdamikud, uued voogesitusega mitmeprotsessorid ja kiire G6-mälu.

Vaatamata jõudluse tohutule kasvule ei lähe uued RTX-protsessorid tasku. Palju kiiremad graafikakaardid on hinnakujunduse osas hõlpsasti kättesaadavad. Nvidia GeForce'i lipulaev RTX 3080 algab 699 dollarist, RTX 3070 müüakse 499 dollarist ja RTX 3060 hinnasilt on 329 dollarit. Kõrgema klassi RTX 3090 maksab 1 499 dollarit; Titani tasemel jõudlust arvestades endiselt märkimisväärselt odav.

Mõni kuu pärast selle väljaandmist on väidetavalt olnud puudus Ampere'il põhinevatest graafikakaartidest ja see pole üllatav, kui Ampere pakub mõistliku hinnaga suurepärast jõudlust. Neile, kes kaaluvad GPU täiendamist, on nüüd parim aeg Nvidia Ampere-põhiste GPU-de kätte saada.

Allikad

[1] Walton, Jarred. "Nvidia RTX 30-seeria Ampere'i arhitektuuri sügav sukeldumine: kõik, mida me teame". https: // www.riistvara.com / features / nvidia-ampere-architecture-deep-dive. 13. oktoober 2020.