Vad är Nvidia Ampere?

När det gäller GPU: er är Nvidia en ledande expert. Nvidia har varit i branschen sedan 1993 och har producerat ett brett sortiment av högkvalitativa professionella och konsument-GPU: er.  De uppskattade arkitekturerna hos deras processorer ligger bakom deras produkts framgång, särskilt av deras primära linje, GeForce. Nvidias GPU: er gick bortom spelutrymmet och utökade sin närvaro inom djupinlärning, AI (artificiell intelligens) och accelererad analys. Nvidia infiltrerade datacentermarknaden för ett decennium sedan, med början med Fermi-chipsen. Efterföljande iterationer gjordes och företaget släppte kontinuerligt GPU: er som fyller den omättliga efterfrågan på snabbare bearbetningshastighet i datacenter. Nvidias GPU: er har utvecklats genom åren, och arkitekturdesignerna driver främst evolutionen.  

Nvidias Ampere Architecture

Konkurrensen är allvarligt tät bland GPU-tillverkare, men Nvidia håller inte tillbaka något för att ta topplaceringen. Faktum är att Nvidia har dominerat AI-marknaden under det senaste decenniet. År 2020 gjorde nyheterna om Nvidias första 7nm (8nm för konsumentdelar) GPU med 54 miljarder transistorer komprimerade i en så liten form en hel del. Kodnamn Ampere efter den franska matematikern André-Marie Ampère, Nvidias processorarkitektur ökar en massiv förbättring jämfört med sina föregångare, Turing och Volta, och lovar fler funktioner, bättre effektivitet och högre prestanda vid lägre effektnivåer. Ampere ligger bakom Nvidias andra generation av RTX GPU: er, RTX 30-serien, och sägs vara dubbelt så snabbt som deras motsvarigheter i RTX 20-serien. Ampere-arkitekturen är också kraften bakom Nvidia A100-datacenter-GPU: er.

Ampers specifikationer

Ampere är Nvidias första 7nm / 8nm GPU, andra generationens konsumentstrålespårning, och har tredje generationens tensorkärnor. Ampere är den underliggande arkitekturen för GA100, GA102 och GA104 GPU: er som är inbäddade i GeForce RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070, och senast RTX 3060. Nvidia kommer också att släppa RTX 3050 under de följande månaderna. Under tiden ger GA100 GPU 20x mer datorkraft än tidigare generationer av datacenter-GPU: er. Här är en översikt över Nvidias Ampere-baserade professionella och konsument-GPU: er [1]:

Nvidia A100 

Nvidia A100 är den första GPU som använde Ampere-arkitekturen. Företagschipet är inriktat på datacenter och utformat för GPU-intensiva uppgifter som djupinlärning och AI. Byggd med hjälp av TSMCs 7nm-process, rymmer den en enorm mängd av 54 miljarder transistorer. Det har överträffat de tidigare generationerna av företagets GPU: er med en 20x högre prestanda med 6912 CUDA-kärnor, 432 strukturmappningsenheter, 160 ROP, tredje generationens Tensor-kärnor och en 40 GB VRAM med minnesbandbredd som toppar vid 1.6 TB / sek. DGX A100 är världens första AI-system med ett kluster på åtta A100s och en rejäl prislapp på 199 000 $.

GeForce RTX 30-serien

Förutom att dominera företagsmarknaden har Nvidia alltid konsumenterna, särskilt spelare och skapare, i åtanke. Ampere-arkitekturen antas också i Nvidias konsumentgrafikkort. Den andra generationen av GeForce RTX bär de Ampere-baserade GPU: erna som ökar prestandan till dubbelt så mycket som den tidigare generationen.

I de flesta aspekter har Ampere mer än dubbelt så stor processorkraft som Turing. Det har fördubblat Turings skuggprestanda med dubbelt så många FP32 CUDA-kärnor. Specifikt har den 30 Shader-TFLOPS, 2.7x mer än Turing's som bara är 11 Shader-TFLOPS. På samma sätt mäter Turing's Tensor Core 89 Tensor-TFLOPS, men Ampere har mer än fördubblat denna takt med sina 238 Tensor-TFLOPS. För att inte glömma sina Ray Tracing Core-priser, som är 58 RT-TFLOPS, 1.7 gånger snabbare än Turings 34 RT-TFLOPS, och för att få GPU: er att springa ännu snabbare ansluts Ampere-chipet till världens snabbaste minne, Micron G6X.

RTX 30-serien är tillverkad med Samsung 8N Nvidia Custom Process med 28 miljarder transistorer för GA102 och 17 miljarder transistorer för GA104. Titan-klass RTX 3090 drivs av GA102 GPU och ger extremt kraftfull konsumentkortprestanda. Till skillnad från tidigare generationer är RTX 3090 öppen för tredje part för anpassad design.

RTX 3080 använder också en GA102 GPU, vilket ger dubbelt så hög prestanda som RTX 2080 och en imponerande 4K-spelförmåga. RTX 3070, som drivs av GA104 GPU, är i nivå med RTX 2080 Ti till halva priset. Den nyligen släppta RTX 3060 misslyckas aldrig med sin imponerande prestanda som drivs av förbättrade Ray Tracing Cores, Tensor Cores, nya streaming-multiprocessorer och höghastighets G6-minne.

Trots den enorma prestationsökningen går de nya RTX-grafikprocessorerna inte tungt på fickan. De mycket snabbare grafikkorten är lättillgängliga när det gäller prissättning. Nvidia GeForces flaggskepp, RTX 3080, börjar på $ 699, RTX 3070 säljer till $ 499, och RTX 3060 har en prislapp på $ 329. Den avancerade RTX 3090 kostar $ 1 499; fortfarande betydligt låg kostnad med tanke på dess prestanda på Titan-nivå.

Bara några månader efter lanseringen har det enligt uppgift varit brist på Ampere-baserade grafikkort, och det är ingen överraskning med Amperes fantastiska prestanda till ett rimligt pris. För dem som överväger en GPU-uppgradering är det nu den bästa tiden att få tag på Nvidias Ampere-baserade GPU: er.

Källor

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