Što je Nvidia Ampere?

Što se tiče GPU-a, Nvidia je vodeći stručnjak. Budući da posluje od 1993. godine, Nvidia je proizvela široku paletu vrhunskih profesionalnih i potrošačkih grafičkih procesora.  Cijenjene arhitekture njihovih procesora stoje iza uspjeha njihovih proizvoda, posebno njihove primarne linije, GeForcea. Nvidijini grafički procesori prešli su prostor za igre, proširivši svoju prisutnost u dubokom učenju, AI (umjetna inteligencija) i ubrzanu analitiku. Nvidia se infiltrirala na tržište podatkovnih centara prije deset godina, počevši od Fermijevih čipova. Slijedile su ponovljene verzije, a tvrtka je kontinuirano izdavala grafičke procesore koji ispunjavaju nezasitnu potražnju za bržom brzinom obrade u podatkovnim centrima. Nvidijini grafički procesori razvijali su se tijekom godina, a dizajni arhitekture prvenstveno potiču evoluciju.  

Nvidijina arhitektura Ampere

Konkurencija je ozbiljno tijesna među proizvođačima GPU-a, ali Nvidia ne usporava ništa da zauzme prvo mjesto. U stvari, Nvidia je dominirala AI tržištem u posljednjem desetljeću. Godine 2020. vijest o prvom Nvidijinom GPU-u od 7 nm (8 nm za dijelove potrošača) s 54 milijarde tranzistora komprimiranih u tako malom kalupu izazvala je prilično zujanje. Kodno ime Amper nakon francuskog matematičara André-Marie Ampèrea, Nvidijina procesorska arhitektura donosi ogroman napredak u odnosu na svoje prethodnike, Turinga i Voltu, obećavajući više funkcionalnosti, bolju učinkovitost i veće performanse pri nižim razinama snage. Ampere stoji iza Nvidijeve druge generacije RTX GPU-a, serije RTX 30, a navodno je dvostruko brži od svojih kolega iz serije RTX 20. Arhitektura Ampere također je sila koja stoji iza grafičkih procesora Nvidia A100 podatkovnog centra.

Ampereove specifikacije

Ampere je Nvidijin prvi 7nm / 8nm GPU, druga generacija potrošačkog praćenja zraka i ima treću generaciju tenzorskih jezgri. Ampere je temeljna arhitektura GA100, GA102 i GA104 GPU-a koji su ugrađeni u GeForce RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070, a najnovije i RTX 3060. Nvidia bi također trebala objaviti RTX 3050 u sljedećim mjesecima. U međuvremenu, poslovni GA100 GPU pruža 20 puta veću računalnu snagu od prethodnih generacija grafičkih procesora podatkovnih centara. Evo pregleda Nvidijinih profesionalnih i potrošačkih grafičkih procesora zasnovanih na Ampereu [1]:

Nvidia A100 

Nvidia A100 prvi je GPU koji je koristio Ampere arhitekturu. Čip tvrtke usmjeren je na podatkovne centre i dizajniran za GPU-intenzivne zadatke kao što su duboko učenje i AI. Izgrađen TSMC-ovim 7nm postupkom, u njemu se nalazi ogromna količina od 54 milijarde tranzistora. Nadmašio je prethodne generacije poslovnih GPU-ova s ​​20 puta većim performansama, uključujući 6.912 CUDA jezgri, 432 jedinice za mapiranje tekstura, 160 ROP-ova, treću generaciju Tensor jezgri i VRAM od 40 GB s propusnošću memorije koja doseže 1.6TB / sek. DGX A100 prvi je AI sustav na svijetu s klasterom od osam A100 i pozamašnom cijenom od 199 000 USD.

GeForce RTX 30 serija

Osim dominacije na tržištu poduzeća, Nvidia uvijek ima na umu i potrošače, posebno igrače i kreatore. Ampere arhitektura je također prihvaćena u Nvidijinim grafičkim karticama za potrošače. Druga generacija GeForce RTX nosi grafičke procesore zasnovane na Ampereu, povećavajući performanse dvostruko više od prethodne generacije.

U većini aspekata Ampere ima više od dvostruke Turingove procesorske snage. Udvostručio je Turingove performanse sjenčanja s dvostrukim brojem FP32 CUDA jezgri. Točnije, ima 30 Shader-TFLOPS, 2.7 puta više od Turingovog, što je samo 11 Shader-TFLOPS-a. Isto tako, Turingova Tensor Core mjeri na 89 Tensor-TFLOPS, ali Ampere je više nego udvostručio ovu stopu sa svojih 238 Tensor-TFLOPS. Ne treba zaboraviti ni njegovu stopu jezgre za traženje zraka, koja iznosi 58 RT-TFLOPS, 1.7 puta brži od Turingovih 34 RT-TFLOPS-a, a kako bi GPU-i radili još brže, Ampereov čip povezuje se s najbržom memorijom na svijetu, Micron G6X.

Serija RTX 30 izrađena je pomoću Samsung 8N Nvidia Custom Process s 28 milijardi tranzistora za GA102 i 17 milijardi tranzistora za GA104. Titan klasu RTX 3090 pokreće GA102 GPU i pruža izuzetno moćne performanse potrošačkih kartica. Za razliku od prethodnih generacija, RTX 3090 otvoren je za treće strane za prilagođeni dizajn.

RTX 3080 također koristi GA102 GPU, pružajući dvostruko veće performanse od RTX 2080 i impresivnu 4K igračku sposobnost. RTX 3070, koji pokreće GA104 GPU, u rangu je s RTX 2080 Ti po upola nižoj cijeni. Nedavno objavljeni RTX 3060 također nikada neće propustiti zadiviti nevjerojatnim performansama koje pokreću poboljšane Ray Tracing Cores, Tensor Cores, novi streaming multiprocesori i brza G6 memorija.

Unatoč ogromnom povećanju performansi, novi RTX GPU-i ne idu na ruku. Mnogo brže grafičke kartice lako su dostupne što se tiče cijena. Glavni model Nvidia GeForce, RTX 3080, kreće se od 699 dolara, RTX 3070 prodaje se po 499 dolara, a RTX 3060 ima cijenu od 329 dolara. Viši RTX 3090 košta 1.499 USD; i dalje znatno jeftin s obzirom na njegove performanse na razini Titana.

Samo nekoliko mjeseci nakon izlaska, navodno je došlo do nestašice grafičkih kartica temeljenih na Ampereu i ne čudi zapanjujuće performanse Amperea po razumnoj cijeni. Za one koji razmišljaju o nadogradnji GPU-a, sada je najbolje vrijeme da se dočepate Nvidijinih grafičkih procesora zasnovanih na Ampereu.

Izvori

[1] Walton, Jarred. “Nvidia RTX 30-Series Ampere Architecture Deep Dive: sve što znamo”. https: // www.tomshardware.com / features / nvidia-ampere-architecture-deep-dive. 13. listopada 2020.