کارت گرافیک h100 انویدیا فراتر از یک سخت‌افزار ساده و شاهکاری جدید در مهندسی تراشه‌های پیشرفته است. این کارت با بهره‌گیری از معماری جدید Hopper استانداردهای جدیدی را در حوزه پردازش گرافیکی (سرور gpu چیست؟) و هوش مصنوعی تعریف کرده است. توان ۴ برابری در آموزش مدل‌های پیشرفته و ۷ برابری در محاسبات سنگین تنها بخشی از مزایای پردازنده گرافیکی H100 نسبت به نسل قبل هستند. در این مطلب از بلاگ اهورا به بررسی مشخصات، قابلیت‌ها و نوآوری‌های این محصول می‌پردازیم.
معرفی کارت گرافیک Hopper H100
کارت گرافیک NVIDIA Hopper H100 یک GPU قدرتمند برای پردازش‌های سنگین هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و دیتاسنترها است. این کارت از معماری Hopper، هسته‌های Tensor نسل چهارم و فناوری NVLink بهره می‌برد که عملکرد بی‌نظیری در آموزش مدل‌های AI و پردازش‌های موازی ارائه می‌دهد. اگر علاقه مند هستید در مورد کارت گرافیک و کاربردهای آن بیشتر بدانید پیشنهاد می کنم مقاله “کارت گرافیک چیست؟” در وبلاگ اهورا بخوانید:
کارت گرافیک مجازی (Virtual GPU یا vGPU) به کاربران امکان می‌دهد از منابع پردازشی یک کارت گرافیک فیزیکی در محیط مجازی به صورت مشترک استفاده کنند. این قابلیت در سرورها و سیستم‌های ابری به کار گرفته می‌شود تا منابع گرافیکی قوی و حرفه‌ای را بین چندین کاربر یا ماشین مجازی تقسیم کند.
نوآوری‌ها و قابلیت‌های جدید در معماری Hopper
معماری Hopper نسبت نسل قبلی Ampere بهبودهای قابل توجهی را به ارمغان آورده که شامل ارتقای هسته‌های تنسور، معرفی موتور ترنسفورمر و موارد دیگر می‌شود. بیایید نگاهی دقیق‌تر به برخی از این تغییرات داشته باشیم.
نسل چهارم هسته‌های تنسور با موتور ترنسفورمر
مهم‌ترین به‌روزرسانی در زمینه یادگیری عمیق و هوش مصنوعی، هسته‌های تنسور نسل ۴ است که نوید ۶۰ برابر سرعت بیشتر را نسبت به نسل قبل می‌دهد. انویدیا برای دستیابی به این هدف فناوری موتور ترنسفورمر (Transformer Engine) را معرفی کرده است.
این موتور جزء اصلی در هر هسته تنسور است و برای شتاب‌دهی به مدل‌هایی طراحی شده که با بلوک ترنسفورمر در معماری خود ساخته شده‌اند. موتور امکان محاسبه پویا در فرمت‌های ترکیبی FP16، FP8 و INT8 را دارد و می‌توانند بسته به نیاز مدل بین این فرمت‌ها جابه‌جا شود.
به لطف این فناوری مدل‌های یادگیری عمیق می‌توانند با هزینه کمتر و سرعت بیشتر آموزش داده شوند، بدون اینکه کیفیت نتایج کاهش یابد.
فناوری MIG نسل دوم
فناوری Multi-Instance GPU به شما امکان می‌دهد یک کارت گرافیک را به چندین بخش مستقل تقسیم کنید. این قابلیت برای تامین امنیت و بازدهی بیشتر در محیط‌های ابری و چندکاربره بسیار مفید است.
پردازنده گرافیکی H100 با نسل دوم تکنولوژی MIG امکان تقسیم GPU به هفت بخش مستقل را فراهم می‌کند. هر بخش منابع پردازشی، حافظه و کش مختص به خود را دارد و به‌طور کامل ایزوله شده است.
محاسبات محرمانه با امنیت بالا
یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد H100 پشتیبانی از محاسبات محرمانه است. این فناوری که به صورت سخت‌افزاری در معماری Hopper تعبیه شده، اولین شتاب‌دهنده‌ای است که قابلیت ایجاد محیط‌های امن برای پردازش‌های محرمانه را فراهم می‌کند. این ویژگی برای سازمان‌هایی که روی داده‌های حساس کار می‌کنند، یک مزیت کم‌نظیر محسوب می‌شود.
با سرور gpu اهورا، از قدرت پردازشی بی‌نظیر کارت گرافیک H100 برای پروژه‌های هوش مصنوعی و یادگیری عمیق بهره‌مند شوید. سرعت پردازش بالا و مقیاس‌پذیری آسان را با سرورهای GPU اهورا تجربه کنید؛ کارت گرافیک H100 آماده خدمت‌رسانی به شماست.
مشخصات فنی انویدیا H100
کارت گرافیک H100 بر پایه معماری Hopper طراحی شده و در محاسبات سنگین، یادگیری عمیق و هوش مصنوعی عملکرد درخشانی دارد. این کارت گرافیک از نظر سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، بهبودهای چشمگیری داشته و در ادامه به برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های آن اشاره می‌کنیم.
مشخصات فنی NVIDIA H100
| مقدار | ویژگی |
| Hopper | معماری |
| ۱۸۴۳۲ | هسته‌های کودا |
| ۵۷۶ | هسته‌های تنسور |
| ۸۰ گیگابایت | حافظه GPU |
| HBM3 | نوع حافظه |
| ۳.۳۵ ترابایت بر ثانیه | پهنای باند حافظه |
| ۶۷ ترافلاپس | هسته تنسور FP64 |
| ۹۸۹ ترافلاپس | هسته تنسور TF32 |
| ۳۹۵۸ ترافلاپس | هسته تنسور FP8 |
| تا ۷۰۰ وات (قابل تنظیم) | توان حرارتی (TDP) |
| هفت واحد | حداکثر MIG |
| NVLink با پهنای باند ۹۰۰ گیگابایت بر ثانیه | ارتباطات |
هسته پردازشی
پردازنده گرافیکی H100 به ۱۸۴۳۲ هسته کودا (CUDA) و ۵۷۶ هسته تنسور (Tensor) نسل چهار مجهز است که قدرت بی‌نظیری را برای پردازش‌های سنگین فراهم می‌کند. هسته‌های کودا برای پردازش موازی و گرافیکی بهینه‌سازی شده‌اند در حالی که هسته‌های تنسور با عملیات ماتریسی پیچیده، محاسبات هوش مصنوعی و یادگیری عمیق را شتاب می‌بخشند.
پردازنده H100 به لطف این هسته‌های قدرتمند محاسبات هوش مصنوعی و شبیه‌سازی علمی را ده‌ها برابر سریع‌تر از نسل قبل انجام می‌دهد. برای مثال یکی از برجسته‌ترین سرعت آموزش مدل‌های عظیمی مانند GPT-3 (با ۱۷۵میلیارد پارامتر) را تا ۴ برابر نسبت به نسل قبلی افزایش می‌دهد.
حافظه و پهنای باند
۸۰ گیگابایت حافظه HBM3 و پهنای باند ۳.۳ ترابایت بر ثانیه یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این کارت است. این حجم از پهنای باند امکان پردازش سریع‌ترین و پیچیده‌ترین مدل‌های یادگیری عمیق و دیتاست‌های عظیم را فراهم می‌کند.
فرم فاکتور
کارت گرافیک H100 در دو فرم فاکتور NVL و SXM عرضه شده که در طراحی، عملکرد و کاربرد تفاوت‌های کلیدی دارند. مدل NVL از فرم فاکتور PCIe استاندارد استفاده می‌کند که به راحتی در اسلات PCIe سرور و ورک‌استیشن نصب می‌شوند.
در مقابل SXM از فرم فاکتورهای اختصاصی انویدیا است که برای نصب در سرورهای پیشرفته طراحی شده است. این کارت‌ها از طریق کانکتورهای SXM روی مین‌بوردهای اختصاصی نصب می‌شوند.
انتخاب بین این دو مدل بستگی به نیاز، بودجه و زیرساخت‌های موجود دارد. اگر دنبال حداکثر عملکرد هستید و محدودیت بودجه ندارید SXM گزینه مناسب‌تری است. برای سیستم‌های قدرتمند خانگی و سرورهای معمولی NVL گزینه مقرون به صرفه‌تر و کارآمدتری است.
| H100 NVL | H100 SXM | ویژگی |
| PCIe 5.0 | NVLink | اتصال |
| ۳.۳ ترابایت در ثانیه | ۳.۹ ترابایت در ثانیه | پهنای باند |
| ۸۰ گیگابایت | ۹۴ گیگابایت | حافظه |
| ۳۵۰ تا ۴۰۰ وات | تا ۷۰۰ وات | توان مصرفی |
| سرورهای استاندارد، ورک استیشن‌ها | مراکز داده، HPC، کاربردهای سنگین، مقیاس‌پذیری بالا | کاربرد |
ویژگی‌های ارتباطی
کارت گرافیک H100 با فناوری‌های ارتباطی پیشرفته انتخابی ایده‌آل برای سرورهای DGX و سیستم‌های چند کاربره است:
- NVSwitch نسل سوم: فناوری پیشرفته انویدیا برای ایجاد ارتباط با سرعت بالا بین پردازنده‌های گرافیکی در سیستم‌های محاسباتی بزرگ است. پهنای باند داخلی تا ۲۵ ترابایت بر ثانیه از مزایای این فناوری است.
- NVLink نسل چهار: رابط اختصاصی انویدیا برای اتصال سریع و آسان چند کارت گرافیک به هم با پهنای باند ۹۰۰ گیگابایت بر ثانیه.
- شبکه NDR Quantum-2: فناوری پیشرفته شبکه برای اتصال سرورها، پردازنده‌ها و حافظه ذخیره‌سازی در دیتاسنترها با پهنای باند ۴۰۰ گیگابایت در ثانیه.
- PCIe Gen5: پهنای باند PCIe Gen5 دو برابر نسل چهارم است و به ۳۲ گیگابیت بر ثانیه در هر مسیر (Lane) می‌رسد.
کاربردهای پردازنده گرافیکی H100
ویژگی‌ها خاص کارت گرافیک انویدیا H100 اجرای محاسبات در مقیاس اگزافلاپ و مدل‌های تریلیون پارامتری را برای پژوهشگران و شرکت‌ها ممکن می‌کنند. در ادامه به کاربردهای این تراشه در زمینه‌های مختلف می‌پردازیم.
تحول عظیم در محاسبات شتاب‌یافته
پردازنده گرافیکی H100 توانایی شگفت‌انگیزی در پردازش مدل‌های زبان بزرگ (LLM) دارد. این کارت با استفاده از موتور اختصاصی TE سرعت پردازش مدل‌های زبانی را تا ۳۰ برابر افزایش می‌دهد. اگر می‌خواهید در دنیای هوش مصنوعی یک سر و گردن بالاتر از رقبا باشید، انویدیا H100 همان چیزی است که به آن نیاز دارید.
عملکرد بی‌رقیب در استنتاج مدل‌های AI
H100 در حوزه استنتاج هوش مصنوعی سرعت ۳۰ برابری را نسبت به نسل قبل به ارمغان می‌آورد. هسته‌های تنسور نسل چهار از تمام سطوح دقت مانند FP64، TF32، FP32، FP16، INT8 و FP8 پشتیبانی می‌کنند. این تنوع بالا نه تنها سرعت پردازش را افزایش می‌دهد، بلکه مصرف حافظه را کاهش داده و عملکرد دقیق را برای پردازش زبان طبیعی و LLM تضمین می‌کند.
برای مثال هنگام اجرای مدل‌های بزرگی مانند Megatron با ۵۳۰ میلیارد پارامتر عملکردی با تأخیر بسیار پایین و سرعتی بی‌نظیر ارائه می‌دهد.
اجرای سریع و دقیق محاسبات سنگین (HPC)
کارت گرافیک H100 با سه برابر کردن توان عملیات ممیز شناور (FLOPS) نسبت به نسل قبل، به یکی از قوی‌ترین ابزارها برای محاسبات HPC (hpc چیست) تبدیل شده است. این تراشه با ارائه ۶۰ ترافلاپ خروجی FP64 و یک پتافلاپ TF32 محاسبات HPC را به سطح جدیدی ارتقا می‌دهد.
علاوه بر این دستورات DPX در H100 امکان اجرای الگوریتم‌های پیچیده‌ای مانند «اسمیت-واترمن» برای تراز کردن توالی‌های DNA و پیش‌بینی ساختار پروتئین را ۷ برابر سریع‌تر نسبت به کارت A100 و تا ۴۰ برابر سریع‌تر از CPUها فراهم می‌کند.
بیشتر بخوانید: کارت گرافیک a100 چیست؟ GPU A100 چه ویژگی های دارد.
تحلیل داده‌های عظیم با سرعت بی‌سابقه
تحلیل داده‌ها بخشی زمان‌بر و پرچالش از توسعه برنامه‌های هوش مصنوعی است. H100 با ارائه ۳ ترابایت بر ثانیه پهنای باند حافظه و قابلیت مقیاس‌پذیری از طریق NVLink و NVSwitch به راحتی می‌تواند داده‌های پراکنده در چندین سرور را پردازش کند. همچنین با ترکیب نرم‌افزارهایی مانند Magnum، NVIDIA RAPIDS و Spark 3.0، روند تحلیل داده را بهینه‌تر و سریع‌تر از همیشه می‌کند.
جمع‌بندی
کارت گرافیک NVIDIA H100 برای کسانی مناسب است که دنبال حداکثر توان پردازشی و قابلیت‌های پیشرفته هوش مصنوعی هستند. این کارت گرافیک با توان پردازش کم‌نظیر و پهنای باند خیره‌کننده و فناوری‌های نوین مانند Transformer Engine تمامی انتظارات را برآورده می‌کند.
اگر هدف شما آموزش و اجرای مدل‌های پیچیده هوش مصنوعی یا شبیه‌سازی علمی است، پردازنده گرافیکی H100 یکی از بهترین انتخاب‌های ممکن است.
سوالات متداولی که شما می‌پرسید
1. کارت گرافیک H100 برای چه کاربردهایی مناسب است؟
این پردازنده برای پردازش‌های هوش مصنوعی، یادگیری عمیق، محاسبات ابری و مراکز داده طراحی شده است.
2. H100 از چه معماری استفاده می‌کند؟
این کارت بر پایه معماری Hopper ساخته شده که جدیدترین نسل معماری انویدیا برای پردازش‌های سنگین است.
3. حافظه کارت گرافیک H100 چقدر است؟
نسخه‌های مختلفی از H100 عرضه شده، اما نسخه پایه دارای ۸۰ گیگابایت حافظه HBM3 است که پهنای باند فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد.
4. تفاوت اصلی H100 با نسل قبلی خود (A100) چیست؟
در وظایف AI چندین برابر سریع‌تر از A100 عمل می‌کند، مصرف انرژی کمتری دارد و معماری آن ارتقا پیدا کرده است.
5. H100 از چه فناوری هایی پشتیبانی می کند؟
از هسته‌های تنسور نسل چهارم، موتور اختصاصی Transformer Engine و NVLink نسل چهارم برای ارتباط سریع و آسان.
6. آیا کارت H100 برای بازی مناسب است؟
خیر، H100 برای بارهای کاری محاسباتی و هوش مصنوعی طراحی شده و برای بازی مناسب نیست.
7. آیا H100 به خنک کننده خاصی نیاز دارد؟
بله، H100 به دلیل مصرف بالای انرژی به سیستم خنک کننده پیشرفته و قدرتمند نیاز دارد.
8. آیا H100 از مجازی سازی GPU پشتیبانی می کند؟
بله، این کارت با مجازی سازی GPU کاملا سازگار است که به اشتراک گذاری منابع GPU بین چندین کاربر کمک می‌کند.
منابع:
