Nvidiaの巨大なVolta GPUが登場。210億個のトランジスタと5,120個のコアを搭載

「ムーアの法則の後の未来を見据えた道筋を見つける必要がある」と、NVIDIAのCEO、ジェンスン・フアン氏は、毎年恒例のGPUテクノロジーカンファレンスの基調講演の冒頭で述べた。しかし、NVIDIAは、その強力なグラフィックプロセッサをさらに強化するために、さらなる投資を惜しまない。その姿勢は、NVIDIAの強力な次世代Volta GPUをベースにした最初の製品の発表からも明らかだ。

NVIDIAのハイエンド「Pascal」プロセッサは依然としてグラフィックス業界の覇権を握っていますが、AMDのライバルであるRadeon Vega GPUは6月末までに発売予定です。Voltaは、Tesla V100 GPUがデータセンター向けであるにもかかわらず、Vegaが市場に出る前にNVIDIAがAMDの勢いをいくらか弱めるのに役立ちます。

この驚異的なGPUは、サイズと性能の両面で、210億個ものトランジスタと5,120個のCUDAコアを誇り、1,455MHzのブーストクロックで動作します。これらはすべて、Nvidiaの現行GPUよりも先進的な12ナノメートル製造プロセスで製造されています。比較対象として、現在のPascal GPUのフラッグシップである14nm Tesla P100は、3,840個のCUDAコアと150億個のトランジスタを搭載しています。GeForce GTX 1060の CUDAコア数は、Tesla V100の4分の1、1,280個です。

これらすべての技術を収めるために、Tesla V100 の Volta GPU は、Tesla P100 の 600 mm 四方の GPU と比べて、とんでもないギリギリの 815 mm 四方の大きさになっています。巨大です。

エヌビディアボルタテスラ — Nvidia の Volta ベースの Tesla V100。

Volta は「フォトリソグラフィーの限界に達している」と Huang 氏はニヤリと笑いながら語り、30 億ドルを超える研究開発予算を使って開発されたと述べた。

NVIDIAは、Voltaのストリーミング・マイクロプロセッサ・アーキテクチャを再設計し、Pascalと比べて50%も効率化を実現したと発表しました。もしこれが事実であれば、非常に印象的な成果と言えるでしょう。NVIDIAによると、これにより「同じ消費電力でFP32とFP64のパフォーマンスを大幅に向上」することが可能になります。Tesla V100には、ディープラーニング向けに特別に設計された新しい「テンソルコア」も搭載されており、PascalベースのTesla P100の12倍のテラフロップスの処理能力を実現していると、Huang氏は述べています。（Googleもテンソル処理ハードウェアに投資しています。）

テスラ V100 の最高速度は次の通りです:

7.5 TFLOP/s の倍精度浮動小数点 (FP64) パフォーマンス。
15 TFLOP/s の単精度 (FP32) パフォーマンス。
120 Tensor TFLOP/秒の混合精度行列乗算および累算。

Volta GPUのサイズ — 本当に、Tesla V100 に搭載されている Volta GPU は巨大です。

Tesla V100は、16GBの超高速4096ビット高帯域幅メモリを搭載し、データを高速処理します。ただし、Voltaベースのコンシューマー向けグラフィックスカードがHBM2を搭載するかどうかは不明です。Radeon Vegaは搭載していますが、この技術はまだ比較的新しいため高価です。GeForce GTX 10シリーズのグラフィックスカードは、従来のメモリ設計をベースにした新しいGDDR5Xテクノロジーを搭載してデビューしました。SK Hynixは最近、「高性能GDDR6 DRAMを搭載したハイエンドグラフィックスカードを2018年初頭までに顧客向けに量産する予定」と発表しました。

NVIDIAによると、このHBM2メモリは900GB/秒の速度に達し、Tesla V100はNVIDIAのNVLinkテクノロジーの第2世代を搭載しています。Huang氏によると、NVLinkの転送速度は300GB/秒に達し、標準的なPCIe接続の10倍の速度になったとのことです。

Voltaのデータセンターとアーキテクチャの詳細を知りたい方は、NvidiaのTesla V100に関する詳細な解説をご覧ください。Tesla V100は、Nvidiaの高価なDGX-1システムの改良版として第3四半期に発売され、第4四半期にはより広範囲に展開される予定です。

自宅への影響：すぐには影響はありません。しかし、Voltaを初めて目にしただけで、Nvidiaの次世代GeForceグラフィックスカードの性能を垣間見ることができます。NvidiaはGTC 2016でTesla P100という形でPascal GPUを発表しました。そのフルスペック版は最終的にTitan Xpに採用され、GeForce GTX 1080 Tiもそれにかなり迫りました。しかし、Tesla V100の巨大なGPUサイズと機械学習への強いこだわりは、Voltaに関してはその期待を多少裏付けています。

もう1つ。GeForce GTX 10シリーズは、Pascal氏がGTCで発表してからわずか1か月後、つまり約1年前に発売されました。NvidiaのVoltaベースのGeForceカードが近い将来に発売されるとは必ずしも期待できません。特に、SK HynixのGDDR6メモリが次世代RadeonではなくNvidiaのカードに搭載されるのであればなおさらです。