DP性能是上一代的12倍NVIDIAVolta体系结构分析

NVIDIAVolta架构是几年前就已经明确的新一代架构，在上周的GTC2017大会上正式与大家见面。老黄如去年所述，NVIDIA将来可以大幅提高产品的重复速度，推动GPU界的发展，Volta架构的发布距离Pascal架构的发布正好经过了一年。在这短短的一年时间里，老黄帕斯卡家族全部筛选掉，以大家熟悉的GeForce系列游戏卡为例，从GT1030到GTX1080Ti，高中低级的东西应有尽有，比Maxwell2家族的集体出道早了大约一年。为什么NVIDIA仅仅一年就可以发布新的架构产品？与AMD延迟相比，NVIDIA严格按照自己公司的产品路线图发布产品，因此受到HBM图形内存产能的限制，NVIDIA在Maxwell和Volta之间添加了Pascal作为过渡，但Pascal的表现并没有掩饰，可以说是GPU史上的里程碑。NVIDIA的Pascal显卡使GPU的频率首次突破2GHz大关，在超频主控手上可以超过3GHz，所以以前完全没有想过要赶上CPU的主频。采用Volta架构的第一款产品是NVIDIAXavierSOC目前GPU讲究的是能耗比，它不再像以前那样单纯追求绝对性能，而是采用TSMC全新的12nm Volta来展现能耗比的新高度：第一款产品Teslav100与P100相比在TDP相同的300W的情况下，单精度浮点运算性能提高41.5%，实际的HPC应用性能提高40-70%，通过架构中新引进的Tensor单元，深度学习的性能可以达到后者的12倍！NVIDIATeslaV100我们上周在第一时间报道了有关TeslaV100的新闻，我们可以看到815平方毫米的核心面积、210亿晶体管、5120个CUDA核心、15TFLOPS单精度性能等专业数据，但Volta与Pascal相比有哪些设计方面的提升和变化我想大家都很感兴趣。接着吉吉，“老黄”的ldquo，新的核弹rdquo；到底是什么样的构造呢。外观：PCI-E版机身迷你与采用Pascal架构的Teslap100相同，Voltap100也有两种版本，一种是DGX-1使用的NVLink版，另一种是标准的PCI-E版，两种版本的规格相同。首先，我们来看一下NVLink版的V100和P100的比较。上图为Teslav100，下图为Teslap100。V100和P100的TDP都是300W，因为使用了16GB的HBM2图形内存，NVLink版的PCB设计几乎相同，只是在面料型号和布料上有点不同。还应强调，V100使用新的NVLink2接口，比NVLink多两组信道，双向总带宽达到300GB/s，比NVLink提高87.5%。下面我们来看一下PCI-E版的对比：上图为TeslaV100，下图为TeslaP100 PCI-E版TeslaV100与P100相比，体积大大缩小，不仅从两个槽的厚度变成了一个槽，PCB也从标准长度缩小到手掌大小，不比NVLink版的大小大多少。真的不知道老黄是怎么这么用ldquo的。通过寒酸的被动散热将TDP压制到300W的ldquo，性能巨兽rdquo；只能期待NVIDIA的后续详细介绍。劝诱