Mikä on Nvidia Ampere?

GPU: iden suhteen Nvidia on johtava asiantuntija. Koska yritys on toiminut vuodesta 1993, Nvidia on tuottanut laajan valikoiman korkealaatuisia ammattilais- ja kuluttaja-GPU: ita.  Suorittimiensa arvostetut arkkitehtuurit ovat heidän tuotteensa menestyksen takana, etenkin heidän ensisijaisen linjansa, GeForce-tuotteen. Nvidian GPU: t ylittivät pelitilan, laajentaen läsnäoloaan syvällisessä oppimisessa, tekoälyssä (AI) ja nopeutetussa analytiikassa. Nvidia tunkeutui palvelinkeskuksen markkinoille vuosikymmen sitten sitten Fermi-siruilla. Myöhemmät toistamiset tehtiin, ja yritys julkaisi jatkuvasti grafiikkasuoritimia, jotka täyttävät tyydyttämättömän nopeamman käsittelyn nopeuden palvelinkeskuksissa. Nvidian näytönohjaimet ovat kehittyneet vuosien varrella, ja arkkitehtuurisuunnittelu ajaa ensisijaisesti evoluutiota.  

Nvidian Ampere-arkkitehtuuri

Kilpailu on vakavasti kireä GPU-valmistajien keskuudessa, mutta Nvidia ei pidättele mitään ottaakseen kärkipaikan. Itse asiassa Nvidia on dominoinut tekoälymarkkinoita viimeisen vuosikymmenen aikana. Vuonna 2020 uutiset Nvidian ensimmäisestä 7nm: n (8nm kuluttajaosille) GPU: sta, jossa 54 miljardia transistoria oli pakattu niin pieneen muottiin, sai aikaan melkoisen surinaa. Koodinimellä Ampeeri ranskalaisen matemaatikon André-Marie Ampèren jälkeen, Nvidian prosessoriarkkitehtuuri parantaa huomattavasti edeltäjiään, Turingia ja Voltaa, lupaamalla enemmän toimintoja, parempaa tehokkuutta ja parempaa suorituskykyä pienemmillä tehotasoilla. Ampere on Nvidian toisen sukupolven RTX-näytönohjainten, RTX 30 -sarjan takana, ja sen sanotaan olevan kaksi kertaa nopeampi kuin RTX 20 -sarjan kollegansa. Ampere-arkkitehtuuri on myös voima Nvidia A100 -palvelinkeskuksen näytönohjaimien takana.

Amperen tekniset tiedot

Ampere on Nvidian ensimmäinen 7nm / 8nm grafiikkasuoritin, kuluttajien säteiden jäljityksen toinen sukupolvi ja kolmannen sukupolven tensorisydämet. Ampere on GA100-, GA102- ja GA104-GPU: iden perusarkkitehtuuri, jotka on upotettu GeForce RTX 3090-, RTX 3080-, RTX 3070- ja viimeisimpään RTX 3060 -ohjaimiin. Nvidian on määrä julkaista myös RTX 3050 seuraavina kuukausina. Samaan aikaan yritys GA100 GPU tarjoaa 20x enemmän laskentatehoa kuin edellisen sukupolven datakeskuksen GPU. Tässä on yleiskatsaus Nvidian Ampere-pohjaisiin ammattikäyttöön tarkoitettuihin GPU: iin [1]:

Nvidia A100 

Nvidia A100 on ensimmäinen GPU, joka käytti Ampere-arkkitehtuuria. Yrityspiiri on suunnattu palvelinkeskuksiin ja suunniteltu GPU-intensiivisiin tehtäviin, kuten syvään oppimiseen ja tekoälyyn. Rakennettu TSMC: n 7 nm: n prosessilla, ja siinä on valtava määrä 54 miljardia transistoria. Se on ylittänyt edellisten sukupolvien yritysgrafiikkasuoritukset 20x-kertaisella suorituskyvyn kasvulla, sisältäen 6 912 CUDA-ydintä, 432 tekstuurin kartoitusyksikköä, 160 ROP: ta, kolmannen sukupolven Tensor-ytimet ja 40 Gt: n VRAM-muistin, jonka muistin kaistanleveys ylittää yhden nopeuden.6 Tt / s. DGX A100 on maailman ensimmäinen tekoälyjärjestelmä, jossa on kahdeksan A100-ryhmää ja mittava 199 000 dollarin hintalappu.

GeForce RTX 30 -sarja

Yritysmarkkinoiden hallinnan lisäksi Nvidiassa on aina mielessä kuluttajat, erityisesti pelaajat ja sisällöntuottajat. Ampere-arkkitehtuuri on otettu käyttöön myös Nvidian kuluttajagrafiikkakorteissa. GeForce RTX: n toisessa sukupolvessa on Ampere-pohjaiset GPU: t, jotka parantavat suorituskykyä kaksi kertaa niin paljon kuin edellinen sukupolvi.

Amperella on useimmiten yli kaksinkertainen Turingin prosessointiteho. Se on kaksinkertaistanut Turingin varjostimen suorituskyvyn kaksinkertaisella FP32 CUDA -ydinten lukumäärällä. Tarkemmin sanottuna siinä on 30 Shader-TFLOPSia, 2.Seitsemän kertaa enemmän kuin Turingin, mikä on vain 11 Shader-TFLOPS. Samoin Turingin Tensor Core mittaa 89 Tensor-TFLOPS: lla, mutta Ampere on yli kaksinkertaistanut tämän määrän 238 Tensor-TFLOPS: lla. Ei pidä unohtaa sen Ray Tracing Core -nopeuksia, jotka ovat 58 RT-TFLOPS, 1.Seitsemän kertaa nopeammin kuin Turingin 34 RT-TFLOPS, ja jotta GPU: t toimisivat entistä nopeammin, Ampere-siru muodostaa yhteyden maailman nopeimpaan muistiin, Micron G6X.

RTX 30 -sarja on valmistettu käyttämällä Samsung 8N Nvidia Custom Process -ohjelmaa, jossa on 28 miljardia transistoria GA102: lle ja 17 miljardia transistoria GA104: lle. Titan-luokan RTX 3090 saa virtansa GA102-näytönohjaimelta ja tarjoaa erittäin tehokkaan kuluttajakortin suorituskyvyn. Toisin kuin edelliset sukupolvet, RTX 3090 on avoin muille osapuolille räätälöityä suunnittelua varten.

RTX 3080 käyttää myös GA102-GPU: ta, joka tarjoaa kaksinkertaisen suorituskyvyn RTX 2080: lla ja vaikuttavan 4K-pelitaidon. GA104 GPU: lla toimiva RTX 3070 on puolestaan ​​halvempi kuin RTX 2080 Ti. Äskettäin julkaistu RTX 3060 ei myöskään koskaan jätä vaikuttamatta hämmästyttävällä suorituskyvyllä, joka johtuu parannetuista säteen jäljitysytimistä, tensorisydämistä, uusista suoratoistomoniprosessoreista ja nopeasta G6-muistista.

Suorituskyvyn massiivisesta kasvusta huolimatta uudet RTX-näytönohjaimet eivät ole raskaita taskussa. Paljon nopeammat näytönohjaimet ovat helposti saatavilla hinnoittelun suhteen. Nvidia GeForcen lippulaiva RTX 3080 alkaa 699 dollarista, RTX 3070 myy 499 dollarilla ja RTX 3060: n hintalappu on 329 dollaria. Korkeamman luokan RTX 3090 maksaa 1 499 dollaria; edelleen huomattavasti edullisia, kun otetaan huomioon sen Titan-tason suorituskyky.

Vain kuukausia julkaisunsa jälkeen on ilmoitettu olevan pulaa Ampere-pohjaisista näytönohjaimista, eikä ole mikään yllätys Amperen upealla suorituskyvyllä kohtuulliseen hintaan. Niille, jotka harkitsevat GPU-päivitystä, on nyt paras aika saada käsiinsä Nvidian Ampere-pohjaiset GPU: t.

Lähteet

[1] Walton, Jarred. "Nvidia RTX 30-sarjan Ampere-arkkitehtuurin syväsukellus: kaikki mitä tiedämme". https: // www.tomshardware.com / features / nvidia-ampere-architecture-deep-dive. 13. lokakuuta 2020.