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原標(biāo)題：臺(tái)積電7nm，英偉達(dá)安培架構(gòu)祭出！算力霸主迄今最“瘋狂”GPU，正受中國(guó)新基建數(shù)據(jù)中心主力軍青睞

千呼萬喚始出來。在這個(gè)疫情沖擊全球的特殊時(shí)間，我們終于看到了“AI算力霸主”英偉達(dá)的首款安培架構(gòu)GPU——NVIDIAA100，也是全球最大的7nm處理器。

盡管新冠疫情讓很多人無法感受英偉達(dá)CEO黃仁勛本人“GPU越買越省”沉浸式演講的魅力，在GTC之前，他仍不失幽默地上傳了一段預(yù)熱視頻。視頻中，鑒于此前英偉達(dá)的顯卡造型多被吐槽為煤氣灶，所以黃仁勛干脆直接在廚房中從烤箱里端出來了“預(yù)熱”好的產(chǎn)品。

圖丨被網(wǎng)友調(diào)侃準(zhǔn)備展示“刀法”的黃仁勛（來源：英偉達(dá)）

實(shí)際上，英偉達(dá)的AmpereGPU其實(shí)一直是該公司的最佳機(jī)密之一，因此也在過去一年引發(fā)諸多猜測(cè)。從黃仁勛的首次（廚房）線上直播帶貨來看，以Ampere（電流之父安培）為名，英偉達(dá)的新一代GPU架構(gòu)可謂火力全開。

（來源：英偉達(dá)）

7nm工藝加持，全新的數(shù)據(jù)中心GPU

A100GPU的核心是英偉達(dá)全新的面向AI的AmpereGPU架構(gòu)。從2008年最初的僅面向計(jì)算處理單元使用的Tesla架構(gòu)，到面向深度學(xué)習(xí)的Volta架構(gòu)（英偉達(dá)此前最為先進(jìn)的人工智能GPUTeslaV100基于該架構(gòu)），再到這一次的Ampere架構(gòu)，在AI計(jì)算成為主流之后，能效比的提升已經(jīng)成為主導(dǎo)英偉達(dá)每一代架構(gòu)更新的主題。

圖丨A100的幾大核心“賣點(diǎn)”（來源：英偉達(dá)）

基于安培架構(gòu)，A100GPU包含超過540億個(gè)晶體管，使其成為世界上最大的7納米處理器，并搭配HBM2顯存，面積826平方毫米，60GB/sNVLINK，現(xiàn)已全面投入生產(chǎn)并交付全球客戶。

與AMD于2019年轉(zhuǎn)向7nm不同，英偉達(dá)在GPU工藝上其實(shí)并無太大必要，因?yàn)橛ミ_(dá)12nm工藝的產(chǎn)品已經(jīng)顯現(xiàn)了頗具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的性能、能效優(yōu)勢(shì)，這次采用臺(tái)積電7nm工藝，再加上Ampere架構(gòu)本身的設(shè)計(jì)突破，英偉達(dá)任務(wù)自己實(shí)現(xiàn)了第八代GPU迄今為止最大的性能飛躍——不但一統(tǒng)AI訓(xùn)練和推理，而且整體性能相較于前一代產(chǎn)品提高了20倍。

以自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域的殿堂級(jí)算法BERT算法為例，A100比T100在訓(xùn)練上提升了6倍，在推理上提升7倍表現(xiàn)。

A100集成了英偉達(dá)的幾項(xiàng)最新的計(jì)算技術(shù)：包括第三代的TensorCore，可更快更靈活地執(zhí)行專門的矩陣數(shù)學(xué)運(yùn)算，尤其適用于深度學(xué)習(xí)和某些特定的HPC任務(wù)；可將單個(gè)A100GPU劃分成為多達(dá)七個(gè)獨(dú)立的GPU，從而為不同任務(wù)提供不同程度的計(jì)算的Multi-instanceGPU技術(shù)；以及能夠?qū)⒍鄠€(gè)A100GPU合并成一個(gè)巨大的GPU來執(zhí)行更大規(guī)模的訓(xùn)練任務(wù)的第三代NVIDIANVLink互聯(lián)技術(shù)。

英偉達(dá)認(rèn)為，這些新技術(shù)組合在一起，讓NVIDIAA100成為各種苛刻計(jì)算負(fù)載的理想選擇，包括科學(xué)仿真、對(duì)話式AI、推薦系統(tǒng)、基因組學(xué)、高性能數(shù)據(jù)分析、地震建模和財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)景。

據(jù)了解，美國(guó)、德國(guó)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)室及超算中心已經(jīng)開始使用A100作為超算解決方案。

（來源：英偉達(dá)）

而且Ampere架構(gòu)也正被用于提升英偉達(dá)自動(dòng)駕駛平臺(tái)DRIVE的計(jì)算性能，賦力下一代DRIVEPegasusRobotaxi自動(dòng)駕駛平臺(tái)，將DRIVE系統(tǒng)的性能提高了6倍?，F(xiàn)在，該平臺(tái)憑借兩個(gè)OrinSoC和兩塊NVIDIAAmpereGPU，可實(shí)現(xiàn)2000TOPS的性能，因此能夠處理全自動(dòng)駕駛出租車運(yùn)行所需的更高分辨率傳感器輸入和更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。OrinSoC系列將于明年開始提供樣品，在2022年下半年投入生產(chǎn)并向汽車制造商供應(yīng)，為下一代可編程軟件定義NVIDIADRIVEAGX系列奠定基礎(chǔ)。

得益于A100和Ampere架構(gòu)作為本次GTC的最大亮點(diǎn)得到宣布（僅次于黃仁勛家廚房曝光），今年的GTC終于有了明顯的硬件“C位”，但軟件更新也不缺席。

軟件更新上，這次發(fā)布會(huì)延續(xù)了近年來GTC越來越明顯“軟件硬件兩手抓不分家”的風(fēng)格（甚至去年的GTC有記者稱沒看到英偉達(dá)發(fā)硬件，讓黃仁勛無奈中又有些氣憤）。

英偉達(dá)發(fā)布了多個(gè)軟件堆棧更新，包括了50多個(gè)新版本CUDA相關(guān)庫(kù)，可用于加速圖形、模擬和Al；多模態(tài)對(duì)話式AI服務(wù)框架NVIDIAJarvis；深度推薦應(yīng)用框架NVIDIAMerlin；以及NVIDIAHPCSDK,其中包括能夠幫助HPC開發(fā)者調(diào)試和優(yōu)化A100代碼的編譯器、庫(kù)和工具。

英偉達(dá)相信，這一系列軟件更新，會(huì)幫助開發(fā)者們更加充分發(fā)揮A100GPU性能，讓A100更香。

“TheMoreUBuy,TheMoreUSave”.

“英偉達(dá)將是中國(guó)算力基建中重要部分”

眼下這場(chǎng)如火如荼的數(shù)據(jù)中心智能化革命，是促成英偉達(dá)在A100下如此大工夫的最大動(dòng)力。

正如黃仁勛稱：“云計(jì)算和AI的強(qiáng)大趨勢(shì)正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，過去的純CPU服務(wù)器正在被高效的加速計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)所取代。A100GPU作為一個(gè)端到端的機(jī)器學(xué)習(xí)加速器，其實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)分析到訓(xùn)練再到推理20倍的AI性能飛躍。這是有史以來首次可以在一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)橫向擴(kuò)展以及縱向擴(kuò)展的負(fù)載的加速。NVIDIAA100將在提高吞吐量的同時(shí)，降低數(shù)據(jù)中心的成本?！?/p>

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圖丨英偉達(dá)稱A100實(shí)現(xiàn)了“GreatestGenerationLeap”，即迄今最大的性能飛躍（來源：英偉達(dá)）

在GTC媒體采訪環(huán)節(jié)中，黃仁勛尤其強(qiáng)調(diào)了亞洲數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的重要性。

“目前，亞洲是世界上對(duì)數(shù)據(jù)中心需求最大的地區(qū)。PC革命、企業(yè)運(yùn)算都發(fā)源于美國(guó)，美國(guó)也曾受益于企業(yè)運(yùn)算，美國(guó)趕上了所謂的時(shí)機(jī)。而云計(jì)算和移動(dòng)計(jì)算發(fā)源于亞洲，中國(guó)的云計(jì)算和移動(dòng)計(jì)算是非常先進(jìn)的。例如中國(guó)有騰訊、阿里巴巴、美團(tuán)、抖音等這些大型企業(yè)。

總之，亞洲有云計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算需求的企業(yè)都相對(duì)領(lǐng)先于其他地區(qū)的企業(yè)。我們公司的方向正好是數(shù)據(jù)中心計(jì)算，我們的目標(biāo)是在數(shù)據(jù)中心處理所有的任務(wù)。

所以，亞洲是我們公司特別重視的地區(qū)，亞洲有我們重要的合作伙伴。我們希望能幫助中國(guó)的科技公司以及我們自身實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的價(jià)值”，他說。

據(jù)介紹，現(xiàn)在，已經(jīng)有眾多全球領(lǐng)先的云服務(wù)供應(yīng)商和系統(tǒng)廠商計(jì)劃將最新的安培架構(gòu)A100GPU集成到其產(chǎn)品中，其中包括：阿里云、AWS、百度智能云、思科、DellTechnologies、富士通、GoogleCloud、新華三、HPE、浪潮、聯(lián)想、MicrosoftAzurex和騰訊云等。

上述名單中，不少中國(guó)公司正是國(guó)內(nèi)提出新基建中數(shù)據(jù)中心建設(shè)的主力軍，國(guó)內(nèi)也有多個(gè)AI芯片新創(chuàng)正在云端AI芯片上發(fā)力，但英偉達(dá)的市場(chǎng)地位恐一時(shí)難以撼動(dòng)。

黃仁勛也由此提到，英偉達(dá)將是中國(guó)算力基建中重要的一部分，其優(yōu)勢(shì)正是通用性的計(jì)算加速平臺(tái)（weareveryimportantpartinChinacomputinginfrastructure，oneoftheadvantagewehaveisthatweareopenplatform）。

對(duì)于時(shí)下頗受關(guān)注的疫情給公司造成影響問題，黃仁勛稱：“新冠病毒是人類的災(zāi)難。我已經(jīng)在家辦公45天了。

眾所周知，我們公司擅長(zhǎng)的是加速計(jì)算，我們能解決一些常規(guī)計(jì)算機(jī)無法解決的問題。所以，現(xiàn)階段正是需要我們發(fā)光發(fā)熱、造福社會(huì)的時(shí)間。我們的產(chǎn)品正在加速治療、疫苗等相關(guān)的科學(xué)研究，并協(xié)助創(chuàng)建了健康衛(wèi)生的防疫環(huán)境。例如，疫苗研發(fā)應(yīng)用、AI相機(jī)檢測(cè)體溫等。

由于新冠疫情，我們?cè)谥袊?guó)的業(yè)務(wù)也受到相應(yīng)的影響。有積極影響也有消極影響。工業(yè)應(yīng)用等業(yè)務(wù)受到打擊，例如航空領(lǐng)域和能源領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，這些都是很小的一部分。由于人們需要在家隔離和遠(yuǎn)程工作，游戲、云數(shù)據(jù)中心、筆記本電腦等業(yè)務(wù)相對(duì)穩(wěn)定”。