安培微架构
NVIDIA設計的圖形處理單元微架構
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安培微架构（Ampere）是NVIDIA于2020年5月发布的一个GPU架构。用以取代图灵微架构（Turing microarchitecture）。命名为“安培”以向法国物理学家安德烈-马里·安培（André-Marie Ampère）致敬。Ampere架构拥有晶体管达540亿，是三星8nm级芯片。[1]是世界上晶体管最多的晶片，直到后来被苹果M1 Max击败[2]。
| 制造工艺 | |
|---|---|
| 历史 | |
| 前代产品 | |
| 后继产品 | |
NVIDIA在 GTC 2022 上宣布了安培微架构的继任者霍普微架构(Hopper)，并在 2021 年 GPU 技术大会上宣布了 2024 年发布的“Ampere Next Next”。
硬件
- DGX A100系统集成8个NVIDIA A100 Tensor Core GPU、有着320GB内存，拥有NVIDIA Mellanox® HDR 200Gbps互连以及5Petaflops 的AI性能。[4]
- DGX SuperPOD是140台DGX A100系统运用MellanoxHDR 200Gbps InfiniBand互连技术组成的一个集群，AI计算能力达到了700Petaflops。[5]
- NVIDIA EGX™ A100是NVIDIA于2020年5月发布的基于Ampere架构的一款边缘AI平台。[6]
- NVIDIA GeForce 30系列
- GeForce RTX 3050
- GeForce RTX 3060
- GeForce RTX 3060Ti
- GeForce RTX 3070
- GeForec RTX 3070Ti
- GeForce RTX 3080 10GB
- GeForce RTX 3080 12GB
- GeForce RTX 3080Ti
- GeForce RTX 3090
- GeForce RTX 3090Ti
核心配置
| 核心代号 | GPC | SM/GPC | 每个SM含有的各类核心 | 制程 | 显存支持 | 芯片面积（mm2） | 晶体管数（亿个） | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单精度浮点核心 | 双精度浮点核心 | 32位整数核心 | 张量运算核心 | 光线追踪核心 | 纹理映射单元 | |||||||
| GA100 | 8 | 16 | 64 | 32 | 64 | 4 | - | 4 | 台积电 7nm | HBM2 | 826 | 542 |
| GA102 | 7 | 12 | 128 | - | 1 | 三星 8nm | GDDR6X | 628 | 283 | |||
| GA104 | 4 | GDDR6 | 393 | 174 | ||||||||
- 在作为计算卡专用的GA100核心中，和其前身一样，每个SM中安排有32个双精度浮点核心；在作为非计算卡使用的GA102等核心中，这些双精度浮点核心被替换为两倍数量的单精度浮点核心。由于单精度浮点核心事实上作为绝大多数游戏的流处理器，因此单个SM表观流处理器数量达到上一代的2倍，RTX 3070的流处理器数量达到近6千个，接近上代旗舰RTX 2080 Ti；但相应的，用单精度浮点核心模拟双精度的效率并不高，因此游戏显卡的双精度浮点计算速度（主要作用于挖矿和深度学习等应用）相较上代并没有明显提升。
- 晶体管密度：GA100使用台积电7nm制程达到约6600万/mm2，GA102、GA104使用三星8nm制程达到约4500万/mm2，而上代的图灵全系列均使用台积电12nm制程，仅达到约2500万/mm2。
- A100显卡中每个SM私有的L1/共享内存容量达到了192KB，相比于前代V100显卡的128KB增加了1.5倍。
记录
2020年7月，根据MLPerf基准测试结果，NVIDIA宣布安培打破16项世界纪录，包括加速器的八项基准测试和集群DGX SuperPOD的八项。[7]
参考资料
- ^ 英伟达发布全新数据中心GPU-新浪网. www.finance.sina.com.cn/. 2020-05-19 [2020-08-30]. （原始内容存档于2022-05-09） （中文（中国大陆））.
- ^ 存档副本. [2021-10-20]. （原始内容存档于2022-05-09）.
- ^ 百度智能云基于全新NVIDIA A100 Tensor Core GPU为客户提供更强AI算力-中国信息网. www.cscaa.org.cn/. 2020-05-15 [2020-08-30]. （原始内容存档于2021-03-18） （中文（中国大陆））.
- ^ 性能提升20倍：英伟达GPU旗舰A100登场，全新7nm架构安培出炉 -新浪网. www.tech.sina.com.cn/. 2020-05-15 [2020-08-30]. （原始内容存档于2020-05-21） （中文（中国大陆））.
- ^ NVIDIA DGX A100帮助对抗COVID-19-新浪网. www.finance.sina.com.cn/. 2020-05-14 [2020-08-30]. （原始内容存档于2020-05-21） （中文（中国大陆））.
- ^ 英伟达正式发布7nm安培GPU：八代史上性能最大飞跃-新浪网. www.tech.sina.com.cn/. 2020-05-14 [2020-08-30]. （原始内容存档于2020-05-21） （中文（中国大陆））.
- ^ NVIDIA安培打破16项世界纪录：一年半性能暴增4倍-新浪网. www.tech.sina.com.cn/. 2020-07-30 [2020-08-30]. （原始内容存档于2020-08-01） （中文（中国大陆））.