台積電5nm製程打造 NVIDIA揭曉以Arm架構打造的「Grace」CPU

NVIDIA在此次以線上形式舉辦的GTC 2021裡,正式宣布藉由Arm架構打造對應超算需求的「Grace」CPU,並且確定以美國知名女性電腦科學家Grace Hopper為稱,將驅動比現行最快人工智慧運算伺服器快上10倍執行效能表現,同時也將藉由Arm架構對應更低耗電。

事實上,「Grace」CPU並非NVIDIA第一款CPU產品,畢竟之前境已經藉由Arm架構設計打造Tegra系列CPU。而此次宣布推出的「Grace」CPU則是以伺服器應用為設計,並且針對人工智慧、超算領域打造,更成為收購Arm之後推出的第一款CPU產品。

依照NVIDIA說明,「Grace」CPU是由NVIDIA內部超過1萬名工程人員花費數年時間設計,並且藉由Arm授權架構打造,不僅能對應人工智慧運算、自然語言學習,以及用於內容推薦系統建制,同時也能對應更低耗電需求。

藉由Arm架構設計CPU,NVIDIA將能解決過往受限於x86架構CPU的記憶體傳輸頻寬,讓GPU能藉由更高記憶體資料傳輸效率,對應高運算量表現,進而推動更大運算效能。

規格細節方面,「Grace」CPU將以台積電5nm製程打造,並且對應新版Armv9指令集與新款Arm Nerverse架構CPU核心設計,另外也整合NVIDIA下一款顯示架構設計的GPU。

目前包含瑞士國家超級計算中心 (Swiss National Supercomputing Centre),以及美國能源部所屬洛斯阿拉莫斯國家實驗室,都已經確認導入以「Grace」CPU建造的超級電腦,藉此對應更複雜研究運算需求。

相比目前以x86處理器架構設計的DGX系統效能,在執行多達1兆層自然語言訓練模型情況下,基於「Grace」CPU打造的超級電腦可帶來10倍效能表現。而透過第四代NVLink設計,「Grace」CPU將能以每秒900GB傳輸效率與NVIDIA GPU進行溝通,並且可對應LPDDR5x記憶體,同時也能藉由記憶體統合設計,可直接存取GPU對應的HBM記憶體資源。

軟體方面,「Grace」CPU也能直接相容現有NVIDIA針對超級電腦提供的開發工具資源,並且支援CUDA或CUDA-X程式庫。而實際進入市場時間,NVIDIA預期「Grace」CPU最快會在2023年開始廣泛應用在各類超算及人工智慧運算領域。

另外,NVIDIA表示此次選擇使用Arm架構打造「Grace」CPU,最主要還是符合人工智慧、超算等運算需求,其中包含指令集對應軟體相容,以及Arm架構相對節電等特性,同時去年也宣布與Arm合作支援CUDA或CUDA-X程式庫,因此在藉由GPU加速所發揮效能能有更大效益,但未來依然會與Intel、AMD採用的x86架構CPU,以及IBM主導的Power架構維持深度合作。

另一方面,NVIDIA也希望藉由與Arm合作,進一步擴展Arm架構在人工智慧、超算領域應用發展,並且讓Arm架構生態鏈可以觸及更多市場領域。

在此次說明中,NVIDIA也確認日後將會將CPU、DPU列為常規更新產品,預計從2022年更新Ampere下一款顯示架構GPU、BlueField-3 DPU,並且在2023年正式推出「Grace」CPU,在2024年則會推出Ampere下下一款顯示架構GPU,以及BlueField-4 DPU,而「Grace」CPU下一款產品則預計會在2025年推出,意味旗下主要處理器產品從2022年開始將會維持每年更新,各個產品則會維持每兩年更新步調推出。

《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

NVIDIA Arm CPU

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