Volta (microarquitectura)

Volta es el nombre en clave de una microarquitectura GPU desarrollada por Nvidia, reemplazando a Pascal. Se anunció por primera vez en una hoja de ruta en marzo de 2013,[1] aunque el primer producto no se anunció hasta mayo de 2017.[2] La arquitectura lleva el nombre del químico y físico italiano de los siglos XVIII – XIX Alessandro Volta. Fue el primer chip de NVIDIA en presentar Tensor Cores, núcleos especialmente diseñados que tienen un rendimiento de aprendizaje profundo superior a los núcleos CUDA regulares.[3] La arquitectura se produce con el proceso FinFET de 12 nm de TSMC. La microarquitectura Ampere es la sucesora de Volta.

Volta
Información
Tipo Microarquitectura
Desarrollador Nvidia
Fabricante TSMC 12 nm (FinFET)
Fecha de lanzamiento 7 de diciembre de 2017 (5 años)
Datos técnicos
Memoria HBM2
Caché L2 4.5 MiB a 6 MiB
Usado en
Tesla V100
Tesla V100S PCIe
Titan V
Titan V CEO Edition
Quadro GV100
Pintura de Alessandro Volta, epónimo de arquitectura

La primera tarjeta gráfica en usarla fue la del centro de datos Tesla V100, por ejemplo, como parte del sistema Nvidia DGX-1.[2] También se ha utilizado en Quadro GV100 y Titan V. No había tarjetas gráficas GeForce convencionales basadas en Volta.

Detalles

Las mejoras arquitectónicas de la arquitectura Volta incluyen lo siguiente:

  • Capacidad de cómputo CUDA 7.0
    • ejecución concurrente de operaciones enteras y de coma flotante
  • Proceso FinFET de 12 nm de TSMC,[4] que permite 21.1 mil millones de transistores.[5]
  • Memoria de alto ancho de banda 2 (HBM2),[4][6]
  • NVLink 2.0: un bus de gran ancho de banda entre la CPU y la GPU, y entre varias GPU. Permite velocidades de transferencia mucho más altas que las que se pueden lograr con PCI Express; Se estima que proporciona 25 Gbit/s por carril.[7] (Deshabilitado para Titan V)
  • Núcleos tensoriales: un núcleo tensorial es una unidad que multiplica dos matrices FP16 de 4 × 4, y luego agrega una tercera matriz FP16 o FP32 al resultado mediante el uso de operaciones fusionadas de multiplicación y suma, y obtiene un resultado FP32 que podría degradarse opcionalmente a un resultado FP16.[8] Los núcleos tensoriales están destinados a acelerar el entrenamiento de las redes neuronales.[8] Los núcleos Tensor de Volta son de primera generación, mientras que Ampere tiene núcleos Tensor de tercera generación.[9]
  • PureVideo Feature Set I decodificación de video por hardware

Productos

Volta ha sido anunciado como la microarquitectura GPU dentro de la generación Xavier de Tegra SoC que se enfoca en los autos sin conductor.[10][11]

En el discurso de apertura anual de la GPU Technology Conference de Nvidia el 10 de mayo de 2017, Nvidia anunció oficialmente la microarquitectura Volta junto con el Tesla V100. [2] La GPU Volta GV100 está construida sobre un tamaño de proceso de 12 nm usando memoria HBM2 con 900 GB/s de ancho de banda.[12]

Nvidia anunció oficialmente NVIDIA TITAN V el 7 de diciembre de 2017.[13][14]

Nvidia anunció oficialmente la Quadro GV100 el 27 de marzo de 2018.[15]

Modelo Lanzamiento Nombre de clave Fab ( nm) Transistores (mil millones) Tamaño del chip (mm2) Interfaz de bus Configuración del núcleo Cantidad deSM
 Clústeres de procesamiento de gráficos Tamaño de Caché L2 (MiB) Velocidades de reloj Tasa de relleno Memoria Poder de procesamiento (GFLOPS) TDP (vatios) Soporte NVLink Precio de lanzamiento
(USD)
Núcleo CUDA Núcleo Tensor



 Reloj base del núcleo (MHz) Reloj turbo (MHz) Memoria (MT/s) Píxel (GP/s) Textura (GT/s) Tamaño (GiB) Banda ancha (GB/s) Tipo de bus Ancho del bus
(bit)		 Simple Doble Media
MSRP
Nvidia Titán V[16] 7 de diciembre de 2017 GV100-400-A1 TSMC 12nm 21.1 815 PCIe 3.0 ×16 5120:320:96 640 80 6 4.5 1200 1455 1700 139.7 465.6 12 652.8 HBM2 3072 12288 (14899) 6144 (7450) 24576 (29798) 250 No No $2,999
Nvidia Quadro GV100[17] 27 de marzo de 2018 GV100 5120:320:128 6 1132 1628 1696 208.4 521 32 868.4 4096 11592 (16671) 5796 (8335) 23183 (33341) Sí Sí $8,999
Edición CEO de Nvidia Titan V[18][19] 21 de junio de 2018 1200 1455 1700 186.2 465.6 870.4 12288 (14899) 6144 (7450) 24576 (29798) N/A

Aplicación

También se informa que Volta se incluye en las supercomputadoras Summit y Sierra, que se utilizan para el cálculo GPGPU.[20][21] Las GPU Volta se conectarán a las CPU POWER9 a través de NVLink 2.0, que se espera admita la coherencia de caché y, por lo tanto, mejore el rendimiento de GPGPU.[22][7][23]

Véase también

Referencias
  1. Gasior, Geoff (19 de marzo de 2013). «Nvidia's Volta GPU to feature on-chip DRAM». The Tech Report. Consultado el 14 de marzo de 2017.
  2. Smith, Ryan (10 de mayo de 2017). «The NVIDIA GPU Tech Conference 2017 Keynote Live Blog». Consultado el 3 de noviembre de 2018.
  3. «NVIDIA Volta AI Architecture | NVIDIA». NVIDIA (en inglés estadounidense). Consultado el 11 de abril de 2018.
  4. Killian, Zak (14 de marzo de 2017). «Report: TSMC set to fabricate Volta and Centriq on 12-nm process». The Tech Report. Consultado el 14 de marzo de 2017.
  5. Durant, Luke (10 de mayo de 2017). «Inside Volta: The World's Most Advanced Data Center GPU». Nvidia developer blog.
  6. Gasior, Geoff (19 de marzo de 2013). «Nvidia's Volta GPU to feature on-chip DRAM». The Tech Report.
  7. Shah, Agam (22 de agosto de 2016). «Nvidia's NVLink 2.0 will first appear in Power9 servers next year». PC World. Consultado el 14 de marzo de 2017.
  8. Harris, Mark (11 de mayo de 2017). «CUDA 9 Features Revealed: Volta, Cooperative Groups and More». Consultado el 12 de agosto de 2017.
  9. «NVIDIA Ampere Architecture In-Depth». 14 de mayo de 2020.
  10. Cutress, Ian (4 de enero de 2016). «CES 2017: Nvidia Keynote Liveblog». AnandTech. Consultado el 9 de enero de 2017.
  11. «NVIDIA DRIVE Xavier, World's Most Powerful SoC, Brings Dramatic New AI Capabilities | NVIDIA Blog». The Official NVIDIA Blog (en inglés estadounidense). 7 de enero de 2018. Consultado el 3 de noviembre de 2018.
  12. Smith, Ryan (10 de mayo de 2017). «Nvidia Volta Unveiled». AnandTech. Consultado el 2 de junio de 2017.
  13. «NVIDIA TITAN V Transforms the PC into AI Supercomputer».
  14. «Introducing NVIDIA TITAN V: The World's Most Powerful PC Graphics Card».
  15. «NVIDIA Reinvents the Workstation with Real-Time Ray Tracing».
  16. «Introducing NVIDIA TITAN V: The World's Most Powerful PC Graphics Card». NVIDIA (en inglés estadounidense). Consultado el 8 de diciembre de 2017.
  17. «NVIDIA Quadro GV100». Consultado el 27 de marzo de 2018.
  18. Smith, Ryan. «NVIDIA Unveils & Gives Away New Limited Edition 32GB Titan V "CEO Edition"». Consultado el 6 de julio de 2018.
  19. «NVIDIA TITAN V CEO Edition». TechPowerUp (en inglés). Consultado el 7 de julio de 2018.
  20. Shankland, Steven (14 de septiembre de 2015). «IBM, Nvidia land $325M supercomputer deal». CNET. Consultado el 29 de diciembre de 2015.
  21. Noyes, Katherine (16 de marzo de 2015). «IBM, Nvidia rev HPC engines in next-gen supercomputer push». PC World. Consultado el 29 de diciembre de 2015.
  22. Smith, Ryan (17 de noviembre de 2014). «Nvidia Volta, IBM Power9 Land Contracts for New US Government Supercomputers». Anandtech. Consultado el 14 de marzo de 2017.
  23. Lilly, Paul (25 de enero de 2017). «NVIDIA 12nm FinFET Volta GPU Architecture Reportedly Replacing Pascal In 2017». HotHardware.

Enlaces externos
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