شتاب دهنده NVIDIA H100 80GB PCIe Accelerator R9S41A

بررسی شتاب دهنده NVIDIA H100 80GB PCIe Accelerator R9S41A

شتاب‌دهنده‌های گرافیکی (GPU) به یکی از اجزای کلیدی در محاسبات با عملکرد بالا (HPC)، یادگیری عمیق، و کاربردهای هوش مصنوعی تبدیل شده‌اند. شرکت NVIDIA به‌عنوان یکی از پیشگامان در این زمینه، اخیراً نسل جدیدی از محصولات خود را با نام H100 معرفی کرده است. یکی از نسخه‌های برجسته این خانواده، NVIDIA H100 80GB PCIe Accelerator است که به‌طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده است که نیازمند پردازش سنگین و حجم بالای حافظه هستند. سرورهای Hewlett Packard Enterprise با شتاب دهنده‌‌های NVIDIA برای عصر محاسبات الاستیک طراحی شده اند و شتاب بی نظیری را در هر مقیاسی ارائه ‌می‌دهند.

در این شتاب دهنده از PCIe Express Gen 5 استفاده میشود که سبب افزایش پهنای باند و انتقال داده میشود. همچنین دارای هسنه‌‌های تانسور نسل چهارم که دارای سرعت چشمگیری در هوش مصنوعی میشود. · نسل سوم NVLink پهنای باند مستقیم GPUGPU را دو برابر ‌می‌کند.با استفاده از شتاب دهنده‌‌های NVIDIA و سیستم‌‌های HPE Cray، مدل‌‌های جدید هوش مصنوعی را با آموزش نظارت شده یا بدون نظارت برای هوش مصنوعی مولد، بینایی کامپیوتر، مدل‌‌های زبان بزرگ، اکتشافات علمی‌و مدل سازی بازار مالی بسازید.

معماری

شتاب‌دهنده NVIDIA H100 بر پایه معماری جدید NVIDIA Hopper طراحی شده است. این معماری به‌طور خاص برای پاسخ به چالش‌های محاسبات سنگین در مقیاس بالا و هوش مصنوعی بهینه‌سازی شده است. برخی از ویژگی‌های کلیدی این معماری عبارت‌اند از:

1. ترانسفورمرهای بهینه‌شده برای هوش مصنوعی
   معماری Hopper شامل قابلیت‌های جدیدی مانند Transformer Engine است که عملکرد مدل‌های مبتنی بر ترانسفورمرها (مانند ChatGPT و BERT) را بهبود می‌بخشد. این قابلیت از عملیات دقیق‌تر FP8 و FP16 پشتیبانی می‌کند.
2. هسته‌های Tensor نسل چهارم
   NVIDIA H100 از نسل جدید هسته‌های Tensor استفاده می‌کند که سرعت پردازش عملیات ریاضی ماتریسی را به‌شدت افزایش داده‌اند. این هسته‌ها برای الگوریتم‌های یادگیری عمیق و HPC کاملاً بهینه شده‌اند.
3. فناوری NVLink و NVSwitch
   H100 با استفاده از NVLink و NVSwitch به کاربران اجازه می‌دهد چندین GPU را با سرعت بالا به یکدیگر متصل کنند. این فناوری در محیط‌های مرکز داده عملکردی مشابه یک ابرکامپیوتر ارائه می‌دهد.

حافظه قدرتمند 80 گیگابایتی HBM3

یکی از نقاط برجسته H100، استفاده از حافظه HBM3 با ظرفیت 80 گیگابایت است. این حافظه سرعت فوق‌العاده‌ای در انتقال داده دارد و برای کاربردهایی که نیازمند پردازش حجم عظیمی از داده‌ها هستند، ایده‌آل است.

1. پهنای باند بالا
   HBM3 پهنای باندی بالغ بر 3 ترابایت بر ثانیه ارائه می‌دهد که تقریباً دو برابر نسل قبلی است. این ویژگی عملکرد مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی را بهبود می‌بخشد.
2. ظرفیت بالا برای مدل‌های پیچیده
   حافظه 80 گیگابایتی به کاربران امکان می‌دهد مدل‌های بزرگتر و پیچیده‌تر را بدون نگرانی از محدودیت حافظه اجرا کنند.

عملکرد بی‌نظیر در یادگیری عمیق و HPC

NVIDIA H100 برای کاربردهای گوناگون طراحی شده است، از جمله:

1. هوش مصنوعی و یادگیری عمیق
   این شتاب‌دهنده می‌تواند مدل‌های پیچیده یادگیری عمیق را با سرعتی چند برابر نسبت به نسل قبلی اجرا کند. توانایی اجرای عملیات FP8، FP16، و INT8 به‌طور خاص برای آموزش و استنتاج مدل‌های هوش مصنوعی مفید است.
2. محاسبات با عملکرد بالا (HPC)
   برای کاربردهای HPC مانند شبیه‌سازی‌های علمی، پردازش داده‌های ژنتیکی، و تحلیل‌های مالی، H100 یکی از بهترین انتخاب‌ها در بازار محسوب می‌شود.
3. رایانش ابری و مجازی‌سازی
   H100 قابلیت ارائه عملکرد بی‌نظیر در محیط‌های مجازی‌سازی‌شده را دارد و می‌تواند به‌راحتی در پلتفرم‌های رایانش ابری یکپارچه شود.

ویژگی‌های نرم‌افزاری

شتاب‌دهنده H100 نه‌تنها از نظر سخت‌افزاری، بلکه از نظر نرم‌افزاری نیز پیشرفته است. NVIDIA با ارائه مجموعه‌ای از ابزارها و کتابخانه‌های نرم‌افزاری، کار توسعه‌دهندگان را برای استفاده از این سخت‌افزار تسهیل کرده است:

1. NVIDIA CUDA
   کتابخانه CUDA امکان اجرای الگوریتم‌های پیچیده و بهینه‌سازی‌شده را روی GPU فراهم می‌کند.
2. NVIDIA AI Enterprise
   این پلتفرم مجموعه‌ای از ابزارها و کتابخانه‌های پیشرفته برای توسعه و استقرار مدل‌های هوش مصنوعی است.
3. پشتیبانی از مجازی‌سازی
   H100 از فناوری‌های مجازی‌سازی مانند NVIDIA vGPU پشتیبانی می‌کند که به سازمان‌ها امکان می‌دهد GPU را به‌طور اشتراکی میان چندین کاربر یا ماشین مجازی تقسیم کنند.

مقایسه با نسل‌های قبلی

برای درک بهتر پیشرفت H100، این شتاب‌دهنده را با نسل قبلی خود، یعنی NVIDIA A100 مقایسه می‌کنیم:

1. عملکرد
   H100 در برخی کاربردها تا دو برابر عملکرد بهتری نسبت به A100 ارائه می‌دهد.
2. حافظه
   در حالی که هر دو محصول از حافظه HBM استفاده می‌کنند، H100 از HBM3 بهره می‌برد که پهنای باند بیشتری دارد.
3. پشتیبانی از FP8
   H100 از فرمت عددی FP8 پشتیبانی می‌کند که امکان پردازش سریع‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌کند.

کاربردها در دنیای واقعی

شتاب‌دهنده NVIDIA H100 در حوزه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1. پزشکی و سلامت
   در تحلیل داده‌های ژنتیکی و شبیه‌سازی‌های پزشکی، این GPU می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی سرعت پردازش را افزایش دهد.
2. مالی
   در بازارهای مالی، از این شتاب‌دهنده برای تحلیل داده‌های بزرگ و پیش‌بینی روندها استفاده می‌شود.
3. صنعت خودرو
   H100 در آموزش مدل‌های هوش مصنوعی برای خودروهای خودران نقشی حیاتی ایفا می‌کند.

نتیجه‌گیری

NVIDIA H100 80GB PCIe Accelerator یک شتاب‌دهنده قدرتمند و پیشرفته است که برای پاسخ به چالش‌های پیچیده هوش مصنوعی و HPC طراحی شده است. با ویژگی‌هایی مانند حافظه HBM3، معماری Hopper، و هسته‌های Tensor نسل چهارم، این GPU یکی از بهترین گزینه‌ها برای مراکز داده و سازمان‌های بزرگ است. اگرچه قیمت بالا و نیاز به زیرساخت پیشرفته ممکن است محدودیت‌هایی ایجاد کند، اما مزایای فراوان این محصول آن را به انتخابی بی‌رقیب در کلاس خود تبدیل کرده است.

این شتاب دهنده دارای مدل‌‌های مختلف دیگری میباشد که در زیر به انها اشاره میشود.

• NVIDIA T4 16GB Computational Accelerator for HPE R0W29C
• NVIDIA Ampere 2-way 2-slot Bridge for HPE R6V66A
• NVIDIA HGX A100 40GB 8-GPU Air Cooled FIO Baseboard for HPE R3V64A
• NVIDIA HGX A100 40GB 4-GPU Air Cooled FIO Baseboard for HPE R3V35A
• NVIDIA HGX A100 40GB 4-GPU Liquid Cooled FIO Baseboard for HPE R4W70A
• NVIDIA HGX A100 40GB 8-GPU Liquid Cooled FIO Baseboard for HPE R4W71A
• NVIDIA HGX A100 80GB 8-GPU Air Cooled FIO Baseboard for HPE R7B94A
• NVIDIA HGX A100 80GB 4-GPU Air Cooled FIO Baseboard for HPE R7B93A
• NVIDIA HGX A100 80GB 4-GPU Liquid Cooled FIO Baseboard for HPE R7E29A
• NVIDIA HGX A100 80GB 8-GPU Liquid Cooled FIO Baseboard for HPE R7E30A
• NVIDIA A10 24GB PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9W59C
• NVIDIA A10 PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9W59A
• NVIDIA A40 48GB PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9S37C
• NVIDIA A100 80GB PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9P49C
• NVIDIA A100 80GB PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9P49A
• NVIDIA A2 16GB PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9H23C
• NVIDIA A16 64GB PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R8T26C
• NVIDIA A30 PCIe Non-CEC Accelerator for HPE R9S38C
• NVIDIA H100 80GB PCIe Accelerator for HPE R9S41C
• NVIDIA H100 80GB PCIe Accelerator for HPE R9S41A
• NVIDIA L4 24GB PCIe Accelerator for HPE S0K89C
• NVIDIA L40 48GB PCIe Accelerator for HPE S0K90C
• NVIDIA L40S 48GB PCIe Accelerator for HPE S2L70A
• NVIDIA L40S 48GB PCIe Accelerator for HPE S2L70C

R9S41C و R9S41A