NVIDIA公開Volta顯示卡秘密：完整版5376個核心，效能提升50%

AND將在8月初發布RX Vega遊戲顯示卡，也將重返高性能顯示卡市場，但是Vega這次面對的對手不只是16nm Pascal顯示卡，還有NVIDIA新一代12nm FFN製程的Volta顯示卡。今年5月份NVIDIA率先發布了Tesla V100加速卡，用的是GV100大核心，遊戲市場的Volta顯示卡問世只是時間問題，它不會像Vega顯示卡那樣難產。今天NVIDIA又公開了Volta核心的架構秘密，確認了Volta完整版核心是84組SM單元，總計5376個CUDA核心，而且SM單元效能比Pascal這一代提升50%，而現在的GV100大核心只啟用了80組SM單元，5120個CUDA核心，NVIDIA還留有殺手鐧。

NVIDIA正式確認了完整版Volta顯示卡是84組SM單元，每個SM單元有64組FP32浮點單元、64組INT32整數單元、32組FP64雙精度浮點單元、8個Tensor單元（用於深度學習）、4個紋理單元，外加8組512bit顯示記憶體控制器，每個HBM 2堆棧搭配2組顯示記憶體控制器，總計有5376個CUDA核心（FP32、 INT32）、2688個FP64單元、336個紋理單元、672個Tensor單元，還有4096bit等效頻寬、16GB HBM 2顯示記憶體，頻寬900GB/s。

NVIDIA的Volta顯示卡使用了TSMC與NVIDIA定制的12nm FFN製程，而TSMC的12nm製程實際上也是採用目前16nm製程改良的，主要優化了效能、核心面積，性能比16nm FFC製程提升10%，但是核心面積可縮減20%。即便如此，GV100大核心的面積依然從目前的610mm2增加到了815mm2，主要原因就是SM單元數量大增，從60組SM單元增加到了84組。根據NVIDIA的白皮書介紹，Volta架構的SM單元做了大幅改進，新的SM單元效能比Pascal這代提升50%，因此才能在同樣的功耗封裝下大幅提升FP32/FP64計算性能。

當然，NVIDIA在Volta顯示卡上的重點除了提升傳統的FP32/FP64計算性能之外，最重要的還是提升深度計算性能，為此增加了專用的計算單元，每組SM單元有8個Tensor單元，總計640個Tensor單元，Tensor性能可達120TFLOPS，是Pascal這代的12倍多。不過現在的GV100大核心很有可能跟去年的GP100大核心一樣專用於計算市場，真正對遊戲玩家有影響的還是後面的GV102核心，NVIDIA勢必要做些精簡，比如砍掉對遊戲沒用的Tensor單元，減少L2快取，HBM 2顯示記憶體也沒必要，SM單元很有可能也會重組，可以預見遊戲用的GV102核心會進一步降低效能，不過CUDA核心總數相比Pascal也會大幅提升，遊戲性能再上一個台階。