第3世代 Tensorコア

NVIDIA Volta™ アーキテクチャで最初に導入されたNVIDIA Tensorコア テクノロジは、AIに劇的な高速化をもたらしました。トレーニング時間を数週間から数時間に短縮し、推論を大幅に加速します。NVIDIA Ampereアーキテクチャはこのイノベーションを基盤としており、新しい精度である Tensor Float 32 (TF32) と64ビット浮動小数点 (FP64) を導入することで、AI の導入を加速して簡素化し、Tensor コアのパワーを HPC にもたらします。

TF32はFP32と同じように動作しますが、コードを変更しなくても、AIを最大20倍スピードアップします。 NVIDIA Automatic Mixed Precisionを使用すると、研究者はわずか数行のコードを追加するだけで、自動混合精度とFP16でさらに2倍のパフォーマンスを得られます。また、bfloat16、INT8、INT4に対応しているので、NVIDIA Ampere アーキテクチャのTensorコア GPUのTensorコアは、AIのトレーニングと推論の両方に対する、非常に汎用性の高いアクセラレータです。また、TensorコアのパワーをHPCにもたらすA100およびA30 GPUでは、完全なIEEE準拠のFP64精度での行列演算を実行できます。

Multi-Instance GPU (MIG)

あらゆるAIとHPC アプリケーションがアクセラレーションの恩恵を受けることができますが、すべてのアプリケーションがGPUのフル パフォーマンスを必要とするわけではありません。Multi-Instance GPU (MIG) は、 A100とA30 GPU PU でサポートされている機能であり、ワークロードがGPUを共有することを可能にします。MIGを利用すると、各GPUを複数のGPUインスタンスに分割できます。各インスタンスは完全に分離され、ハードウェア レベルで保護され、専用の高帯域幅メモリ、キャッシュ、コンピューティング コアを与えられます。これにより開発者は、大小を問わずあらゆるアプリケーションに対して画期的な高速化を利用できるようになり、サービス品質も保証されます。また、IT管理者は、適切なサイズのGPUアクセラレーションを提供することで利用率を最適化し、ベアメタル環境と仮想化環境の両方ですべてのユーザーとアプリケーションにアクセスを拡張できます。

第3世代の NVLink

アプリケーションをマルチGPUでスケールさせるには、非常に高速にデータを移動させる必要があります。NVIDIA Ampere アーキテクチャの第3世代 NVIDIA® NVLink® は、GPU 間の直接帯域幅を2倍の毎秒600ギガバイト (GB/s) にします。これは、PCIe Gen4の約10倍です。最新世代の NVIDIA NVSwitch™と組み合わせることで、サーバー内のすべてのGPUが完全なNVLinkの速度で相互に通信し、驚くほど高速なデータ転送が可能になります。 NVIDIA DGX™A100と他の主要なコンピューター メーカーのサーバーは、 NVIDIA HGX™ A100ベースボードを介してNVLinkとNVSwitchのテクノロジを活用し、HPCおよびAIのワークロードに優れたスケーラビリティを提供します。

スパース構造

現代のAIネットワークは大きく、数百万、場合によっては数十億のパラメーターを持ち、ますますその規模は拡大しています。これらのパラメーターのすべてが正確な予測や推論に必要なわけではなく、一部のパラメーターをゼロに変換することで、精度を下げることなくモデルを「スパース」にできます。Tensorコアでは、スパースなモデルのパフォーマンスを最大2倍にできます。スパース機能はAI推論で特に効果を発揮しますが、モデルトレーニングのパフォーマンス向上にも利用できます。

第2世代 RTコア

NVIDIA A40のNVIDIA Ampereアーキテクチャの第2世代RTコアは、映画コンテンツのフォトリアルなレンダリング、建築デザインの評価、製品デザインのバーチャル試作品などのワークロードを大幅にスピードアップします。RTコアはまた、レイ トレーシングされたモーション ブラーのレンダリングをスピードアップし、短時間で結果が得られ、ビジュアルの精度が上がります。さらに、レイ トレーシングをシェーディング機能またはノイズ除去機能と共に同時に実行できます。

よりスマートで高速なメモリ

A100は、データセンターでの膨大な量のコンピューティングを可能にします。コンピューティング エンジンを常に完全に活用するために、A100はこのクラスで最大となる毎秒2テラバイト (TB/s) のメモリ帯域幅を備えています。前世代の2倍以上です。さらに、A100は前世代の7倍となる40メガバイト (MB) のレベル2キャッシュを含む、より大きなオンチップ メモリを搭載しており、コンピューティング パフォーマンスを最大限まで引き上げます。