新的核弹！NVIDIA Volta GV100核心揭秘 _ 游民星空 GamerSky.com

　　年度GTC技术大会上，NVIDIA CEO黄仁勋首次宣布了其下一代GPU架构，代号“Volta”(伏特)，包括顶级的GV100大核心，以及Tesla V100高性能计算卡。在现场黄总还用新核弹演示了CG电影《最终幻想15：王者之剑》中男主角的画质效果。

现场演示：

　　NVIDIA是在2013年第一次透露Volta架构的，原计划在Maxwell(麦克斯韦)架构之后上马，但因为某些原因，临时增加了一个Pascal(帕斯卡)。

　　据悉，Volta架构的研发投入达到了30亿美元，创造了NVIDIA的历史新高。

　　Volta家族的顶级核心代号GV100，将会取代GP100成为新的旗舰。

　　它采用台积电专门为NVIDIA定制的12nm FFN新工艺(N代表NVIDIA)，或者说是16nm FinFET的改良升级版，集成多达211亿个晶体管，核心面积达到了恐怖的815平方毫米，相比于GP100分别增加了38％、34％，顺利成为史上第一大GPU核心。

　　其内部拥有5376个32位浮点核心、2688个64位浮点核心(还是2:1)，划分为84组SM阵列、42组TPC阵列、7组GPC阵列，同时搭配336个纹理单元，都比GP100增加了40％，同时还首次加入了672个Tensor Core。

　　Tensor Core是一种新的核心，专门为深度计算操作加入的，更加刚性，不那么弹性，但是依然可以编程。

　　它本质上是一系列ALU单元的集合，可以执行4x4矩阵操作、融合乘加操作(A×B＋C)，还可以计算两个4xx 16位浮点矩阵的乘积，再加上一个4x4 16/32位浮点矩阵，得到一个4x4 32位矩阵。

　　通过在一个单元内执行大规模的矩阵乘积操作，GV100可以获得更强大的浮点计算性能。单个Tense Core每时钟周期能执行64个FMA操作(128FLOPS)，官方号称整体性能比Pasal提升4倍。

　　每个SM阵列还拥有128KB一级缓存/共享内存，GP100核心则是24KB一级缓存/纹理缓存、64KB共享内存，总的二级缓存容量也从4MB增至6MB，不过每SM 256KB寄存器的规模没变。

　　显存还是搭配HBM2，位宽不变4096-bit，堆叠也是四个，只是频率提高了25％，但是得益于更好的显存效率，带宽增长了50％。

　　新的互连总线NVLink 2可以提供25GB/s的双向带宽，提升40％，而且每个核心拥有六条之多(GP100两条)，并支持缓存一致性，预计会搭配IBM Power9处理器。

　　NVIDIA还透露，Volta核心及大地改变了SIMT(单指令多线程)的工作方式，32个线程束内的每个CUDA核心都有一定程度的自治，线程同步精度更高，整体效率自然有所提升。

　　更重要的是，单个线程可以独立完成然后重新调度到一起，这意味着有限的调度硬件又回到了NVIDIA GPU。

　　说完Volata GV100核心，再来看看首款基于它的产品Tesla V100。

　　和前任Tesla P100一样，它也不是满血的，只开启了80组SM阵列、5120个流处理器，显然是出于良品率的考虑。

　　其加速频率只有1455MHz，略微降低了一些，但凭借新的架构和更大规模的计算单元，性能大涨了足足42％：16位浮点30TFlops、32位浮点15TFlops、64位浮点7.5TFlops(4:2:1)。再加上Tensor单元的120TFlops，整体提升多达6-12倍。

　　Tesla V100还是搭配16GB HBM2，位宽不变，不过频率从1.4GHz提高到了1.7GHz。

　　它依然采用了和Tesla P100类似的特殊造型，NVIDIA称之为SXM2，接口应该也是新的，针脚更多，但暂未透露细节。

　　Tesla V100的热设计功耗还是300W，但是号称效率更高。

　　Tesla V100将首先以DGX-1V服务器的方式出货，一台整合八颗GPU核心，价格14.9万美元，第三季度发货。

　　另外，NVIDIA还宣布了两个PCI-E版本的V100核心产品，其一是250W功耗的全尺寸扩展卡，其二是150W的半高全长样式，用于高密度计算。