A100 Tensor Core

کارت گرافیک NVIDIA A100 Tensor Core یک راه‌حل برای تسریع بارهای کاری متنوع در حوزه‌های هوش مصنوعی (AI)، محاسبات  (HPC) و تحلیل داده‌ها است. این کارت گرافیک تا  20 برابر بهبود عملکرد نسبت به نسل قبلی خود (نسل Volta) ارائه می‌دهد و می‌تواند به صورت پویا مقیاس‌پذیر باشد و به هفت نمونه GPU تقسیم شود تا بهینه‌سازی استفاده از منابع انجام شود.

ویژگی‌های کلیدی:

• هسته‌های Tensor نسل سوم: تا 312 ترافلاپس عملکرد یادگیری عمیق را ارائه می‌دهند و از دقت مختلط پشتیبانی می‌کنند که باعث پیشرفت در آموزش و استنتاج هوش مصنوعی می‌شود.
• حافظه پهن‌باند (HBM2e): تا 80 گیگابایت حافظه با پهنای باند 2 ترابایت بر ثانیه، دسترسی سریع به داده‌ها و پردازش کارآمد مدل‌ها را تضمین می‌کند.
• فناوری Multi-Instance GPU (MIG): امکان تقسیم یک GPU A100 به هفت نمونه مجزا را فراهم می‌کند که هر کدام منابع اختصاصی خود را دارند و بهینه‌سازی استفاده از GPU برای بارهای کاری مختلط را ممکن می‌سازد.
• نسل بعدی NVLink: با پهنای باند 600 گیگابایت بر ثانیه، ارتباط بین چندین GPU را تسهیل می‌کند.
• ساختار تنک (Structural Sparsity): عملکرد هوش مصنوعی را با بهینه‌سازی مدل‌های تنک بهبود می‌بخشد و توان عملیاتی را برای برخی وظایف استنتاج دو برابر می‌کند.

فرمتهای داده پشتیبانی شده

1. TF32 (Tensor Float 32)

• ترکیب دامنه دینامیکی FP32 با دقت 19 بیتی
• اجرای خودکار بدون نیاز به تغییر کد
• 10x سریعتر از FP32 استاندارد در آموزش مدلهای عمیق

2. FP64

• محاسبات علمی با دقت مضاعف
• 2.5x سریعتر از نسل قبل

3. INT8, INT4 و Binary

• بهینه برای استنتاج با کارایی بالا
• پشتیبانی از quantization خودکار

عملکرد و بهینهسازی

کارایی عملیاتی

• 19.5 TFLOPS برای FP64
• 624 TFLOPS برای FP16 با sparsity فعال
• 1248 TOPS برای INT8 با sparsity

ویژگی Sparsity

• استفاده از الگوریتمهای خلوت برای افزایش کارایی
• تسریع 2 برابری برای ماتریسهای 50% خلوت
• پشتیبانی سختافزاری از pruning خودکار

کاربردهای عملی

1. یادگیری عمیق

• آموزش مدلهای بزرگ مانند GPT-3، BERT
• پشتیبانی از چارچوبهای اصلی مانند TensorFlow, PyTorch

2. محاسبات علمی

• شبیهسازیهای HPC با دقت مضاعف
• تحلیل دادههای بزرگ در فیزیک، هواشناسی

3. پردازش زبان طبیعی

• مدلهای ترنسفورماتور با اندازه بسیار بزرگ
• استنتاج بلادرنگ با تاخیر پایین