Ampere: 7nm, 40GB HBM2 e 3D stack, a Nvidia mostra o futuro de suas GPUs

Direto do que parece ser a cozinha de seu CEO, Jensen Huang, a Nvidia apresentou sua nova microarquitetura de chips gráficos, as Ampere. A estreante dessa nova geração é a GPU GA100 que equipa a Tesla A100, uma placa monstruosa voltada pra a supercomputação, construída no processo de fabricação de 7nm da TSMC.

Os principais destaques da nova GPU incluem:

– 6912 núcleos CUDA
– 108 SMs
– 432 núcleos tensores
– 54.2 bilhões de transistores
– 40MB cache L2
– 40GB de memória HBM2
– Interface de 5120-bit
– 432 Unidades de Textura
– 7nm N7 da TSMC
– TDP 400W

O GA100 é um chip massivo, como suas especificações indicam, e segundo a Nvidia é o maior chip em 7nm do mercado, com 826mm². Ele utiliza a tecnologia de empilhamento para agrupar um total de 40GB de memória HMB2, com uma largura de banda impressionante de 1550 GB/s, e uma interface de memória de 5120-bit.

De acordo com a Nvidia, esse chip é capaz de superar a barreira dos petaflop/s, com incremento de 20x comparado aos modelos Volta em atividades como inteligência artificial e inferência da máquina.

Um dos destaques da nova tecnologia é a versatilidade do novo chip. A Nvidia apresentou a arquitetura MIG, a multi-instance GPU (GPU de múltiplas instâncias, em uma tradução livre) e tem como principal características possibilitar o escalonamento da GPU, tanto “para cima” quanto “para baixo”. Ao mesmo tempo que é possível transformar uma A100 em 7 GPUs independentes e menores, com instâncias isoladas, também dá pra fracionar em tamanhos diferentes dependendo das demandas e da eficiência buscada.

No sentido oposto entra em ação a terceira geração do NVLink, que possibilita a conexão de alta velocidade entre múltiplas GPUs A100. A nova geração quase dobra a velocidade de transmissão de dados, atingindo impressionantes 50 Gbit/s. O número total de links também subiu, de um máximo de 6 com a tecnologia Volta para 12 com as Ampere.

O DGX A100
Junto com o lançamento de seu novo chip, a Nvidia apresentou a nova geração de seu acelerador, o estação DGX. Direto do forno de Jensen Huang (sim, isso é literal) veio um conjunto de oito A100 entregando nada menos que 5 petaflops de performance e aproximadamente 20x mais desempenho que a estação DXG anterior baseada em Volta.

Uma DGX-A100 já está instalada no Laboratório Nacional de Argonne, um centro de pesquisa multidisciplinar vinculado ao Departamento de Energia americano, e está atuando na pesquisa da COVID-19.