Volta (microarchitecture)

Dans le monde d'aujourd'hui, Volta (microarchitecture) est une question qui devient de plus en plus pertinente dans la société. Avec l'évolution de la technologie et les changements du comportement humain, Volta (microarchitecture) est devenu un point d'intérêt pour les chercheurs, les experts et les personnes de tous âges. De son impact sur l’économie à son influence sur la culture et la politique, Volta (microarchitecture) est un phénomène incontournable. Dans cet article, nous explorerons les différentes facettes de Volta (microarchitecture) et discuterons de son importance dans le monde moderne.

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NVIDIA Volta
Description de l'image Nvidia (logo).svg.
Caractéristiques
Date de sortie 7 décembre 2017
Procédé TSMC 12 nm (FinFET)
Nombre de
transistors
  • 21,10 G (GV100)
Interfaces supportées
CUDA (Compute Capability) 7.0
Historique
Variantes Turing (grand public)
Prédécesseur Pascal
Successeur Ampère

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Volta est le nom de code d' une architecture pour processeurs graphiques (utilisés dans les cartes graphiques) développée par NVidia qui succède à l'architecture Pascal. Elle a été annoncée pour la première fois dans un roadmap en mars 2013[1], bien que le premier produit n'ait pas été annoncé avant mai 2017[2],[3]. L'architecture est nommée d'après le chimiste et physicien italien des 18/19e siècles Alessandro Volta. C'est la première puce de Nvidia à posséder des Tensor Core (en), des cœurs spécialement conçus qui ont une performance en apprentissage profond accrue par rapport aux cœurs CUDA standards[4]. Les puces de cette architecture sont fabriquées avec le procédé 12 nm FinFET de TSMC. Une de ses innovations est le support de la mémoire empilée[5].

La première carte graphique à l'utiliser fut la carte accélératrice pour centre de calcul Tesla V100, incluse par exemple dans le système Nvidia DGX-1 (en)[2]. Il a également été utilisé dans le Quadro GV100 et le Titan V. Il n'y a pas de cartes graphiques GeForce basées sur Volta.

Architecture

Les améliorations architecturales de l'architecture Volta comprennent :

  • CUDA Compute Capability 7.0
    • exécution concurrente des opérations sur entiers et nombres en virgule flottante
  • Procédé FinFET 12 nm de TSMC[6], avec 21,1 milliards de transistors[7]
  • Mémoire HBM2[6],[8]
  • NVLink 2.0 : un bus à grande bande passante entre le CPU et le GPU et entre plusieurs GPU. Il permet des vitesses de transfert beaucoup plus élevées que celles atteintes en utilisant PCI Express ; estimé pouvoir fournir 25 Gbit/s par voie[9]. Cette fonctionnalité est désactivée sur Titan V.
  • Cœurs Tensor : un cœur tensor est une unité qui multiplie deux matrices 4×4 en FP16, puis ajoute une troisième matrice en FP16 ou FP32 au résultat en utilisant des opérations fused multiply-add, et obtient un résultat FP32 qui peut ensuite être éventuellement rétrogradé en un résultat FP16[10]. Les cœurs Tensor sont destinés à accélérer l'entraînement des réseaux de neurones[10]. Les cœurs Tensor de Volta sont de la première génération tandis qu'Ampere possède des cœurs Tensor de 3ème génération[11],[12]
  • Décodage vidéo hardware PureVideo (en) avec l'ensemble de caractéristiques I

Produits

Volta a été annoncé comme la microarchitecture de GPU de la génération Xavier du SoC Tegra axé sur les voitures autonomes[13],[14].

Lors de la "keynote" de la GPU Technology Conference annuelle du 10 mai 2017, Nvidia a officiellement annoncé la microarchitecture Volta en même temps que le Tesla V100[2]. Le GPU Volta GV100 est fabriqué avec un procédé 12 nm utilisant de la mémoire HBM2 avec une bande passante de 900 GB/s[15].

Nvidia a officiellement annoncé le TITAN V le 7 décembre 2017[16],[17].

Nvidia a officiellement annoncé le Quadro GV100 le 27 mars 2018[18].

Modèle Date de lancement Nom de code Fab
(nm) 		Nb. de transistors
(milliards) 		Taille de puce
(mm2) 		Interface Bus Configuration des cœurs Nombre de SM[note 1] Nb. Graphics
Processing
Clusters[note 2] 		Taille du Cache L2
(Mo) 		Fréquence d'horloge Fillrate Mémoire Puissance de calcul (GFLOPS) TDP
(Watts) 		Support de NVLink Prix de lancement
(USD)
Cœurs CUDA[note 3] Cœurs Tensor[note 4] Fréq. horloge base
(MHz) 		Fréq. horloge Boost
(MHz) 		Mémoire
(MT/s) 		Pixel
(GP/s) 		Texture
(GT/s) 		Taille
(Go) 		Bande passante
(Go/s) 		Type
de bus 		Largeur
du bus
(bit) 		Simple
précision (boost)
 Double
précision (boost)
 Demi-précision (boost)
MSRP
Nvidia Titan V[19] 7 décembre 2017 GV100-400-A1 TSMC 12 nm 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  Non 2999
Nvidia Quadro GV100[20] 27 mars 2018 GV100 5120:320:128 6 1132 1628 1696 208.4 521 32 868.4 4096 11592 (16671) 5796 (8335) 23183 (33341) Oui 8999
Nvidia Titan V CEO Edition[21],[22] 21 juin 2018 1200 1455 1700 186.2 465.6 870.4 12288 (14899) 6144 (7450) 24576 (29798) N/A
  1. ↑ Un Streaming Multiprocessor (SM) comprend 64 cœurs CUDA et 4 TMU.
  2. ↑ Un Graphics Processing Cluster (GPC) comprend 14 Streaming Multiprocessors.
  3. ↑ Nb. cœurs CUDA : Nb. TMU : Nb. ROP
  4. ↑ Un cœur Tensor est un FPU multi-précision spécialement conçu pour l'arithmétique matricielle.

Notes et références

  1. ↑ (en) Geoff Gasior, « Nvidia's Volta GPU to feature on-chip DRAM », The Tech Report, (consulté le )
  2. ↑ a b et c (en) Ryan Smith, « The NVIDIA GPU Tech Conference 2017 Keynote Live Blog », (consulté le )
  3. ↑ « Nvidia Turing : la piste gaming se précise, rien avant l'été », sur www.lesnumeriques.com (consulté le )
  4. ↑ (en-US) « NVIDIA Volta AI Architecture | NVIDIA », sur NVIDIA (consulté le )
  5. ↑ Damien Triolet, « Nvidia annonce Pascal: NVLink, stacked DRAM, 2016 », sur hardware.fr,
  6. ↑ a et b (en) Zak Killian, « Report: TSMC set to fabricate Volta and Centriq on 12-nm process », The Tech Report, (consulté le )
  7. ↑ (en) Luke Durant, Olivier Giroux, Mark Harris et Nick Stam, « Inside Volta: The World's Most Advanced Data Center GPU », sur Nvidia developer blog,
  8. ↑ (en) Geoff Gasior, « Nvidia's Volta GPU to feature on-chip DRAM », The Tech Report,
  9. ↑ (en) Agam Shah, « Nvidia's NVLink 2.0 will first appear in Power9 servers next year », PC World, (consulté le )
  10. ↑ a et b (en) Mark Harris, « CUDA 9 Features Revealed: Volta, Cooperative Groups and More », (consulté le )
  11. ↑ (en) « NVIDIA Ampere Architecture In-Depth »,
  12. ↑ (en) « ? »
  13. ↑ (en) Ian Cutress et Billy Tallis, « CES 2017: Nvidia Keynote Liveblog », sur AnandTech, (consulté le )
  14. ↑ (en-US) « NVIDIA DRIVE Xavier, World's Most Powerful SoC, Brings Dramatic New AI Capabilities | NVIDIA Blog », sur The Official NVIDIA Blog, (consulté le )
  15. ↑ (en) Ryan Smith, « Nvidia Volta Unveiled », AnandTech, (consulté le )
  16. ↑ (en) « NVIDIA TITAN V Transforms the PC into AI Supercomputer »
  17. ↑ (en) « Introducing NVIDIA TITAN V: The World's Most Powerful PC Graphics Card »
  18. ↑ (en) « NVIDIA Reinvents the Workstation with Real-Time Ray Tracing »
  19. ↑ (en-US) « Introducing NVIDIA TITAN V: The World's Most Powerful PC Graphics Card », sur NVIDIA (consulté le )
  20. ↑ (en) « NVIDIA Quadro GV100 » (consulté le )
  21. ↑ (en) Ryan Smith, « NVIDIA Unveils & Gives Away New Limited Edition 32GB Titan V "CEO Edition" » (consulté le )
  22. ↑ (en) « NVIDIA TITAN V CEO Edition », TechPowerUp (consulté le )
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