英伟达这几年很火。文看伟达因为AI的懂英的产带动,它几乎成为全球最受关注的品体公司 。 我们总是系和会在网上看到和英伟达有关的一些名词,例如
: A100、命名B100、规则H100 、文看伟达GH200、懂英的产GB200、品体NVLINK
、系和NVSwitch、源码下载命名DGX、规则HGX、文看伟达Quantum、懂英的产Spectrum、品体BlueField、CUDA等等。 这些名词看多了,就有点晕。搞不懂到底是什么,有什么关系。 今天这篇文章,小枣君就给大家详细梳理一下这些名词概念 ,顺便普及一下相关的知识
。高防服务器 这些名词,应该是大家最常见的。 没错
,这些都是AI算力卡 ,也就是GPU卡的型号。 英伟达的GPU ,每隔几年就会出一个新的架构 。每个架构,都会以一个著名科学家的免费模板名字命名,如下所示: 所以
,基于某个架构的卡,一般就会以这个架构名称的首字母开头(游戏显卡除外)。 例如
,基于Volta(伏特)架构的V100
,基于Ampere(安培)架构的A100,基于Hopper(赫伯)架构的H100 、H200
,基于Blackwell(布莱克威尔)架构的B100、香港云服务器B200等
。 某200一般是某100的升级版。例如H200
,就是H100的升级版(采用了HBM3e内存等升级)
。 L40和L40s名字稍微有点特别,两者基于Ada Lovelace(世界上第一个女程序员的名字)架构 ,后者是前者的升级版
。两个卡都是针对数据中心市场推出的服务器租用,主打低成本和性价比。 还有1个型号大家应该比较熟悉——H20。 这是英伟达因为美国出口限制而推出的阉割版(特供版) 。据说B200也会有对应的阉割版B20。 英伟达的下一代AI平台是Rubin(罗宾)
,计划于2026年推出。大家一开始以为下一代GPU就是R100、R200。但英伟达给出的建站模板路线图,又说是X100 。所以,还有待观望
。 2028年
,英伟达会推出下下一代平台——Feynman(费曼)
。 GPU是英伟达的算力核心硬件单元
。但他们并不是只有GPU。围绕GPU ,他们还有很多的产品和解决方案 。 英伟达早期的时候是和IBM POWER CPU合作,后来 ,可能是感觉IBM不给力,于是自己开始研发CPU。例如
,基于ARM架构研发的Grace CPU(Vera CPU在路上) 。 英伟达采用NVLink技术,将GPU和CPU进行配对
,就变成了所谓的超级芯片平台(Superchip)。 例如GH200
、GB200
,以及不久前新发布的GB300(Blackwell Ultra)。 由一个Grace CPU和两个Blackwell B200 GPU组成的平台,就是GB200(取Grace和Blackwell的首字母)
,据说性能是H100的7倍。 类似的 ,GH200,就是Grace CPU和Hopper GPU的组合搭配。 再往上一个层级,就是计算机了。其实刚才GB200,已经是个计算机了
。 基于刚才的各种芯片平台,英伟达构建了对应的计算机平台,或者说,叫做超级计算机平台
,包括DGX
、EGX、IGX
、HGX、MGX等。 具体的区别如下,我就不多解释了 ,看下表: DGX还是见得比较多。当年黄仁勋送给OpenAI的,就是第一代的DGX-1
。 现在的DGX,基本上都是土豪金配色 ,价格也很昂贵
。 面向桌面市场 ,英伟达还推出了DGX Spark和DGX Station,相当于工作站
。 DGX Spark和DGX Station 接下来,要涉及到通信方面的技术了 。 之前小枣君给大家介绍超节点的时候(最近很火的“超节点”,到底是干啥的?) ,提到过NVLINK。 NVLINK是英伟达推出的GPU卡间互连技术,主要是取代PCIe。刚才也提到
,CPU和GPU之间,也是NVLINK技术 。 NVLINK多节点,就不好直连了
,要引入交换芯片。于是,就有了NVLink Switch,也叫NVSwitch。后来
,芯片又变成了设备
。 NVLINK可以把很多的GPU连起来
,组成看似很多计算机,但实际上属于一个逻辑节点(超节点)的平台。 近年来,我们经常听说DGX GB200 NVL72。 DGX GB200 NVL72,采用了NVLINK5
,包含了18个GB200 Compute Tray(计算托架) ,以及9个NVLink-network Switch Tray(网络交换托架)
。如下图所示: NVL72机柜 每个Compute Tray包括2颗GB200超级芯片。所以,就是36个Grace CPU(18×2),72个B200 GPU(18×2×2)
。 8个DGX GB200 NVL72 ,又可以组成一个576个GPU的SuperPod超节点。 单节点内
,不断加GPU,是Scale Up(纵向扩展)
。单节点到了一定规模 ,就不好再增加了。就要增加节点数量,搞节点与节点之间的互连,那就是Scale Out(横向扩展) 。 Scale Out
,英伟达也有解决方案 ,那就是InfiniBand(IB)技术。 InfiniBand以前是Mellanox公司的
。英伟达布局深远 ,2019年把Mellanox收购了,InfiniBand就成了英伟达的私有技术 。 InfiniBand是技术名词,不是产品名词。英伟达基于InfiniBand推出的产品平台是NVIDIA Quantum(“量子”的意思)。 例如 ,2024年3月 ,英伟达发布的Quantum-X800网络交换机平台
,端到端吞吐量能够达到800Gbps。平台包括了含Quantum Q3400交换机
、ConnectX-8 SuperNIC网卡等硬件。 这些硬件,也都是有系列的。Quantum-X800的上一代,是Quantum-2。ConnectX-8的前代,有ConnectX-6 、ConnectX-7等。 ConnectX高速网卡也是来自Mellanox
。 Scale Out的两大解决方案
,除了InfiniBand,还有以太网
。英伟达以太网这边也没放过,也有产品,就是Spectrum-X800。(Spectrum是“光谱”的意思 。) Spectrum-X800包括了Spectrum SN5600交换机、BlueField-3 SuperNIC网卡等硬件产品,吞吐量同样高达800Gbps 。 BlueField是这些年很火的DPU。英伟达将Mellanox的ConnectX网卡技术与自己的已有技术相结合,于2020年正式推出了BlueField-2 DPU和BlueField-2X DPU 。现在演进到了BlueField-3。 对了 ,前段时间,英伟达还发布了CPO光电一体化封装网络交换机Spectrum-X Photonics和Quantum-X Photonics 。 英伟达还有一些其它的网卡、连接器、线缆等配件
,就不逐个介绍了
。 黄教主前段时间透露,新一代的Rubin平台发布时,据说会带来NVLink 6、ConnectX-9 SuperNIC和Quantum(Spectrum)-X1600 。可以期待一下
。 刚才介绍的 ,是英伟达的算力硬件平台家族
,以及通信网络家族。 再看一个软件方面的名词——大名鼎鼎的CUDA。 英伟达的硬件和网络做得很牛,但实际上,最被视为核心竞争壁垒的
,反而是这个CUDA
。 CUDA(Compute Unified Device Architecture,计算统一设备架构),是英伟达在2006年推出的并行计算平台和编程模型。它让开发者能够直接在GPU上编写代码,从而大幅提升计算速度
。 如今,CUDA就像是智算开发的操作系统,集编程模型
、编译器
、API 、库和工具于一体,有利于用户更好地发挥英伟达硬件的能力 。 CUDA不仅是个工具
,更形成了强大的AI开发生态
。它是英伟达整个业务体系的神经中枢。 现在很多AI开发都依赖于英伟达的硬件和CUDA ,换硬件其实也不是很难,但是,生态迁移更加痛苦。 好啦
,关于英伟达的主要产品体系和命名规则,就介绍到这里。 在不同的领域,英伟达会基于这些核心产品,构建不同的解决方案
。有的时候 ,也会衍生出一些升级版或阉割版,大家注意一下就行。
GPU卡(6块)
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GB200
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