本文全面盤點(diǎn)了英偉達(dá)自 2009 年起,16 年間在 GTC 大會(huì)上發(fā)布的各系列芯片及架構(gòu),包括技術(shù)參數(shù)、市場(chǎng)影響及技術(shù)突破等,并對(duì)過去 16 年的芯片發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié),基于此預(yù)測(cè)了 GPU 架構(gòu)和人工智能(AI)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
一、GTC 會(huì)議及芯片發(fā)布概覽
自 2009 年首屆 GTC 會(huì)議以來(lái),英偉達(dá)不斷在這一全球頂級(jí) GPU 技術(shù)大會(huì)上發(fā)布新一代架構(gòu)和芯片產(chǎn)品,推動(dòng)了 GPU 在圖形渲染、高性能計(jì)算(HPC)、人工智能以及數(shù)據(jù)中心加速等領(lǐng)域的革命性進(jìn)步。按照年份分列如下:
2009 年:首屆 GTC 會(huì)議拉開帷幕,為后續(xù) GPU 架構(gòu)的發(fā)布奠定基礎(chǔ)。
2010 年:發(fā)布 Fermi 架構(gòu),并預(yù)告了未來(lái) GPU 家族——Kepler 與 Maxwell,標(biāo)志著新一代架構(gòu)的藍(lán)圖初現(xiàn)。
2012 年:Kepler 架構(gòu)正式發(fā)布,其突破性技術(shù)包括同時(shí)多線程(SIMT)的優(yōu)化,使得 CUDA 核心利用率大幅提升。
2014 年:Maxwell 以更高能效、更出色的并行計(jì)算和更優(yōu)化的內(nèi)存管理,為 GPU 性能升級(jí)提供了支撐。
2016 年:Pascal 架構(gòu)發(fā)布,重點(diǎn)提升能效和 VR 支持,為虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供技術(shù)保障。
2017 年:Volta 架構(gòu)問世,專為 AI 和 HPC 而設(shè)計(jì),內(nèi)置張量核心(Tensor Core)大幅加速深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練與推理。
2018 年:Turing 架構(gòu)發(fā)布,首次在消費(fèi)級(jí)顯卡中引入實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù),推動(dòng)游戲和渲染技術(shù)的革新。
2020 年:Ampere 架構(gòu)亮相,憑借第二代張量核心和更高帶寬內(nèi)存,進(jìn)一步優(yōu)化了 AI、游戲及數(shù)據(jù)中心性能。
2022 年:Hopper 架構(gòu)發(fā)布,重點(diǎn)面向 AI 和 HPC 市場(chǎng),采用第三代張量核心和編程模型(如 CUDA 圖),助力大規(guī)模 AI 模型訓(xùn)練。
2022 年:Ada Lovelace 架構(gòu)發(fā)布,能夠?yàn)楣饩€追蹤和基于 AI 的神經(jīng)圖形提供革命性的性能,顯著提高了 GPU 性能基準(zhǔn),更代表著光線追蹤和神經(jīng)圖形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
2024 年:Blackwell 架構(gòu)發(fā)布,其第四代張量核心、先進(jìn)的內(nèi)存技術(shù)(如 HBM3)和能效優(yōu)化,為新一代 AI 推理和 HPC 任務(wù)提供強(qiáng)大支持。
2025 年:預(yù)告下一代架構(gòu) Vera Rubin,其具有 3.6 EF 的 FP4 推理性能和 1.2 EF 的 FP8 訓(xùn)練性能,整體可達(dá)到 GB300 NVL72 的 3.3 倍,同時(shí)在其它指標(biāo)上也有 2 倍左右的提升。
這些架構(gòu)的發(fā)布,不僅反映了英偉達(dá)在硬件技術(shù)上的不斷創(chuàng)新,也深刻影響了全球 IT 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,尤其在 AI 加速和圖形渲染領(lǐng)域具有重要意義。
二、詳細(xì)技術(shù)參數(shù)表格
下表匯總了自 2009 年以來(lái)在 GTC 大會(huì)上發(fā)布的代表性芯片架構(gòu)及其主要技術(shù)參數(shù)。表中數(shù)據(jù)均基于公開資料整理,并在每個(gè)單元格中附上相應(yīng)引用。
注:表中數(shù)據(jù)均基于各架構(gòu)旗艦產(chǎn)品或數(shù)據(jù)中心級(jí) GPU 的典型配置,部分消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品參數(shù)有所不同,但總體性能指標(biāo)處于同一架構(gòu)級(jí)別。如有偏差,請(qǐng)給予指正。
三、各架構(gòu)的技術(shù)突破和市場(chǎng)影響
Fermi 架構(gòu)(2010 年)采用第三代流處理器設(shè)計(jì),每個(gè) SM 包含 32 個(gè) CUDA 核心,大幅提升了并行計(jì)算能力;同時(shí)首次引入錯(cuò)誤校正碼(ECC)內(nèi)存技術(shù),增強(qiáng)了計(jì)算的可靠性,尤其適用于科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用;改進(jìn)后的雙精度浮點(diǎn)性能和硬件虛擬化支持進(jìn)一步擴(kuò)展了 GPU 的應(yīng)用范圍。這些革新不僅推動(dòng)了 GPU 在科學(xué)研究、工程計(jì)算和數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,也鞏固了英偉達(dá)在高性能計(jì)算和專業(yè)圖形市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。
Kepler 架構(gòu)(2012 年)則引入了 SMX 設(shè)計(jì),每個(gè) SMX 擁有 192 個(gè) CUDA 核心,顯著提升了并行計(jì)算性能;另外,動(dòng)態(tài)并行技術(shù)讓 GPU 無(wú)需 CPU 介入即可自主生成任務(wù),而 Hyper-Q 技術(shù)則使多個(gè) CPU 核心能同時(shí)向 GPU 發(fā)出工作指令,從而提高了資源利用率。這些改進(jìn)不僅使英偉達(dá)在消費(fèi)級(jí)和專業(yè)級(jí)市場(chǎng)上地位進(jìn)一步提升,還使基于該架構(gòu)的產(chǎn)品在游戲、科學(xué)計(jì)算和可視化應(yīng)用中表現(xiàn)出色,為后續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
Maxwell 架構(gòu)(2014 年)通過采用 SM 單元設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了更高的能效,優(yōu)化了資源分配,既提升了性能,又降低了功耗;渲染過程中的內(nèi)存壓縮與數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制、GPU Boost 動(dòng)態(tài)調(diào)頻以及精細(xì)化的線程和緩存管理,則極大提高了圖形渲染和多任務(wù)處理的效率。這些技術(shù)進(jìn)步使得高性能游戲顯卡和輕薄筆記本市場(chǎng)更具競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)憑借出色的性價(jià)比鞏固了英偉達(dá)的市場(chǎng)領(lǐng)先地位,并為數(shù)據(jù)中心與人工智能等新興領(lǐng)域的發(fā)展提供了有力支撐。
Pascal 架構(gòu)(2016 年)在能效優(yōu)化上取得顯著成效,通過重新設(shè)計(jì) CUDA 核心布局和內(nèi)存子系統(tǒng),為 VR 應(yīng)用提供了更高效的圖形渲染能力,提升了虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn);硬件上對(duì)混合精度計(jì)算(FP16)的支持也為深度學(xué)習(xí)和 AI 應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),加之在散熱與功耗之間實(shí)現(xiàn)了良好平衡,使其適用于高性能顯卡和數(shù)據(jù)中心 GPU。由此,GeForce GTX 1080 在高端游戲市場(chǎng)脫穎而出,而 Tesla P100 在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域也發(fā)揮了關(guān)鍵作用,同時(shí)推動(dòng)了 VR、AR 及新一代圖形應(yīng)用的普及,加速了 AI 商業(yè)化進(jìn)程。
Volta 架構(gòu)(2017 年)專為加速人工智能和高性能計(jì)算而設(shè)計(jì),首次引入張量核心(Tensor Core)以加速矩陣運(yùn)算,從而顯著提升深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練與推理速度;同時(shí),通過優(yōu)化內(nèi)部緩存層次和互聯(lián)技術(shù),加快了數(shù)據(jù)傳輸速度,降低了性能瓶頸,并針對(duì)大規(guī)模并行計(jì)算任務(wù)進(jìn)行了專項(xiàng)改進(jìn)。正因如此,Tesla V100 等 Volta 系列產(chǎn)品迅速成為數(shù)據(jù)中心和超算中心的首選加速器,并引領(lǐng)行業(yè)對(duì)張量運(yùn)算和專用加速器的重視,進(jìn)而推動(dòng)了 AI 芯片市場(chǎng)整體技術(shù)升級(jí),為自動(dòng)駕駛、語(yǔ)音和圖像識(shí)別等應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
Turing 架構(gòu)(2018 年)在圖形渲染領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破性進(jìn)展,首次大規(guī)模應(yīng)用實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù),使得游戲和影視渲染的畫面質(zhì)量大幅提升;與此同時(shí),保留了傳統(tǒng)著色器和計(jì)算任務(wù)的高效支持,并通過混合渲染模式實(shí)現(xiàn)了光線追蹤與傳統(tǒng)渲染技術(shù)的無(wú)縫融合,加之對(duì) CUDA 核心與專用 RT 核心的協(xié)同優(yōu)化,整體計(jì)算效率和能效比均得到了明顯提升。由此,RTX 2080 等產(chǎn)品迅速占領(lǐng)了游戲顯卡市場(chǎng),推動(dòng)實(shí)時(shí)光線追蹤成為新一代顯卡標(biāo)配,同時(shí)也引領(lǐng)了游戲引擎、影視后期制作及專業(yè)可視化等領(lǐng)域的技術(shù)革新,加速了設(shè)計(jì)與仿真流程的發(fā)展。
Ampere 架構(gòu)(2020 年)則在全新設(shè)計(jì)的 CUDA 核心上實(shí)現(xiàn)了更高的單線程與多線程性能,第二代張量核心與增強(qiáng)型內(nèi)存子系統(tǒng)的結(jié)合顯著提升了 AI 訓(xùn)練和推理任務(wù)的效率;同時(shí),進(jìn)一步優(yōu)化了能效,支持更高顯存帶寬和更低功耗,適應(yīng)了從消費(fèi)級(jí)到數(shù)據(jù)中心的多樣應(yīng)用場(chǎng)景。這些特性使得 GeForce RTX 30 系列和 A100 數(shù)據(jù)中心卡迅速獲得市場(chǎng)認(rèn)可,推動(dòng)了 AI 模型推理與大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的普及,并為云計(jì)算和超算平臺(tái)提供了更高計(jì)算密度和更低能耗的解決方案,促使游戲顯卡與AI加速卡技術(shù)的跨領(lǐng)域融合不斷涌現(xiàn)新應(yīng)用。
Hopper 架構(gòu)(2022 年)針對(duì) AI 與高性能計(jì)算進(jìn)行了深度優(yōu)化,采用第三代張量核心以高效處理大規(guī)模矩陣運(yùn)算和深度學(xué)習(xí)任務(wù);同時(shí)支持 CUDA 圖和多實(shí)例 GPU 等編程模型,使軟硬件協(xié)同優(yōu)化更為高效,并通過 4nm 制程工藝大幅提升晶體管密度,實(shí)現(xiàn)更高的計(jì)算密度和能效比。由此,代表產(chǎn)品 H100 迅速成為大規(guī)模 AI 訓(xùn)練和推理的首選,加速了云計(jì)算和超算中心的升級(jí)換代,同時(shí)推動(dòng)大語(yǔ)言模型、生成式 AI 及自動(dòng)駕駛等前沿技術(shù)的發(fā)展,并完善了軟硬件生態(tài),極大激發(fā)了整個(gè) AI 芯片市場(chǎng)的活力。
Ada Lovelace 架構(gòu)(2022 年)引入了第四代 Tensor Core,支持 FP8 精度計(jì)算,使 GPU 的吞吐量達(dá)到每秒 1.4 PetaFLOPS,從而大幅增強(qiáng)了 AI 計(jì)算能力,加速了深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練和推理;配備第三代光線追蹤核心,顯著提升了光線追蹤性能,支持更復(fù)雜場(chǎng)景的渲染并呈現(xiàn)逼真光影;同時(shí),通過著色器執(zhí)行重排序(SER)技術(shù)和 DLSS 3 技術(shù)優(yōu)化渲染效率和幀率表現(xiàn)。正因如此,該架構(gòu)不僅使英偉達(dá) GPU 在高端游戲和專業(yè)圖形領(lǐng)域表現(xiàn)更加出眾,還擴(kuò)展了在深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,并在優(yōu)化能效的同時(shí)滿足了對(duì)功耗敏感應(yīng)用的需求。
Blackwell 架構(gòu)(2024 年)代表了當(dāng)前市面上 GPU 的最高水平,其第四代張量核心與先進(jìn)內(nèi)存技術(shù)(如 HBM3)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了極高的計(jì)算密度和能效;采用 4nm 制程工藝使晶體管數(shù)量達(dá)到百億級(jí)別,極大提升了單芯片的計(jì)算能力,同時(shí)針對(duì) AI 推理和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理任務(wù)進(jìn)行了專項(xiàng)優(yōu)化,并支持新一代編程接口與分布式計(jì)算模式。RTX 5090 和 B100 數(shù)據(jù)中心卡為數(shù)據(jù)中心和超算平臺(tái)提供前所未有的計(jì)算能力,推動(dòng)了 AI 模型迭代升級(jí),助力大語(yǔ)言模型、藥物發(fā)現(xiàn)、氣候建模等前沿領(lǐng)域的研究,同時(shí)為未來(lái)跨領(lǐng)域應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
四、芯片發(fā)展歷程總結(jié)
從 2009 年至今,英偉達(dá)在 GTC 大會(huì)上發(fā)布的各代 GPU 架構(gòu)展示了技術(shù)從圖形加速到全面 AI 加速的跨越式發(fā)展。本文分別從“從技術(shù)演進(jìn)與架構(gòu)創(chuàng)新”、“性能與能效的雙重提升”、“應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展”、“生態(tài)系統(tǒng)與軟件支持的完善”總結(jié)如下:
早期的 GPU 架構(gòu)(如 Kepler 和 Maxwell)主要側(cè)重于提升圖形渲染性能和能效,為后續(xù)技術(shù)的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。隨后,隨著 Volta 架構(gòu)的推出,英偉達(dá)引入了張量核心,使 GPU 不僅在圖形處理上表現(xiàn)出色,也成為了 AI 訓(xùn)練和推理的重要加速器。之后,Pascal、Turing 和 Ampere 架構(gòu)在保持并提升傳統(tǒng)圖形處理能力的基礎(chǔ)上,不斷優(yōu)化 AI 加速性能,實(shí)現(xiàn)了游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)與 AI 計(jì)算之間的深度融合。而在較新一代架構(gòu)中,Hopper 面向數(shù)據(jù)中心和大規(guī)模 AI 任務(wù),采用了先進(jìn)的制程和編程模型,推動(dòng)了高性能計(jì)算和分布式計(jì)算的發(fā)展;與此同時(shí),Blackwell 架構(gòu)主要服務(wù)于游戲及專業(yè)可視化市場(chǎng),在性能和能效方面進(jìn)一步提升。
在性能與能效的提升上,每一代架構(gòu)都在晶體管數(shù)量、內(nèi)存帶寬和核心數(shù)量上實(shí)現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)。早期架構(gòu)的晶體管數(shù)量約為數(shù)十億級(jí),而最新的架構(gòu)則可達(dá)到上百億級(jí)(具體數(shù)值因型號(hào)而異),這充分體現(xiàn)了工藝和設(shè)計(jì)上的雙重進(jìn)步。同時(shí),通過不斷優(yōu)化架構(gòu)設(shè)計(jì),各代產(chǎn)品在能效上也取得了突破,使得在降低功耗的同時(shí)依然能夠保持強(qiáng)勁性能。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,GPU 的應(yīng)用場(chǎng)景也在不斷擴(kuò)展。早期 GPU 主要應(yīng)用于圖形渲染和科學(xué)計(jì)算,而隨著 Volta 及后續(xù)架構(gòu)的發(fā)布,AI 加速、深度學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛和虛擬現(xiàn)實(shí)等新興領(lǐng)域得到了極大的推動(dòng)。Turing 與 Ampere 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了游戲與專業(yè)計(jì)算的無(wú)縫銜接,Hopper 架構(gòu)則專注于數(shù)據(jù)中心的 AI 推理和高性能計(jì)算,而 Blackwell 架構(gòu)進(jìn)一步拓展了消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的應(yīng)用邊界。
此外,英偉達(dá)不僅在硬件上不斷創(chuàng)新,同時(shí)在生態(tài)系統(tǒng)和軟件支持上也做出了完善。通過 CUDA 平臺(tái)、cuDNN、TensorRT 以及對(duì) OpenGL、DirectX 等標(biāo)準(zhǔn)的支持,構(gòu)建了一個(gè)完整的軟件生態(tài)系統(tǒng),使開發(fā)者能夠更便捷地利用 GPU 加速各類應(yīng)用。隨著每一代架構(gòu)的發(fā)布,相關(guān)驅(qū)動(dòng)、編程模型和優(yōu)化庫(kù)也不斷升級(jí),從而進(jìn)一步釋放了硬件的性能潛力。
五、未來(lái) GPU 架構(gòu)和 AI 發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
基于過去 16 年的芯片發(fā)展歷史,未來(lái) GPU 架構(gòu)和 AI 的發(fā)展可能呈現(xiàn)以下趨勢(shì):
在架構(gòu)融合與多樣化應(yīng)用方面,技術(shù)突破主要體現(xiàn)在未來(lái) GPU 架構(gòu)的專業(yè)化與多領(lǐng)域融合,不同應(yīng)用場(chǎng)景(如游戲、數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛和邊緣計(jì)算)將采用各自優(yōu)化的架構(gòu)。同時(shí),新一代架構(gòu)在保持高性能的基礎(chǔ)上,通過降低功耗和縮小體積,借助更高制程節(jié)點(diǎn)(如從 4nm 到 3nm 乃至 2nm)以及新材料和 3D 封裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)晶體管密度的提升和跨越式性能突破。市場(chǎng)影響方面,這些進(jìn)步將滿足嵌入式與邊緣設(shè)備對(duì)輕薄低耗的需求,同時(shí)推動(dòng)芯片在數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,進(jìn)一步提升整體計(jì)算密度和能效比,增強(qiáng)不同領(lǐng)域市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
在智能計(jì)算與自適應(yīng)架構(gòu)領(lǐng)域,技術(shù)突破主要體現(xiàn)在 GPU 的智能化發(fā)展,其內(nèi)置自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制可根據(jù)任務(wù)需求動(dòng)態(tài)分配計(jì)算資源,并結(jié)合 AI 技術(shù)不斷優(yōu)化調(diào)度算法,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)負(fù)載均衡和能耗管理。此外,內(nèi)置更多專用加速器(如 AI 推理引擎和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器)的協(xié)同處理模式也將帶來(lái)處理特定任務(wù)時(shí)顯著的性能提升。市場(chǎng)影響方面,這種技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)“按需計(jì)算”,提高芯片在混合負(fù)載場(chǎng)景下的運(yùn)算效率,還將助力各行各業(yè)在人工智能應(yīng)用、自動(dòng)駕駛及其他實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域獲得更高效、可靠的計(jì)算支持。
在軟件生態(tài)與編程模型革新方面,技術(shù)突破主要體現(xiàn)在開放標(biāo)準(zhǔn)與跨平臺(tái)支持的推廣,CUDA 圖及新編程模型的普及使得軟件庫(kù)和開發(fā)工具愈加智能化,能夠自動(dòng)優(yōu)化代碼并充分挖掘硬件性能。同時(shí),未來(lái)架構(gòu)對(duì)前代產(chǎn)品和不同平臺(tái)間的兼容性設(shè)計(jì),以及對(duì)分布式和云計(jì)算環(huán)境的支持,也體現(xiàn)了技術(shù)上的全面升級(jí)。市場(chǎng)影響方面,這一進(jìn)步大大降低了開發(fā)者使用高性能 GPU 的門檻,構(gòu)建了一個(gè)統(tǒng)一而靈活的計(jì)算平臺(tái),從而推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和超算中心的升級(jí),支持大規(guī)模 AI 模型訓(xùn)練和數(shù)據(jù)處理,拓寬了市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式。
在能效與散熱管理方面,技術(shù)突破主要體現(xiàn)在綠色計(jì)算和能效優(yōu)化上,依靠架構(gòu)改進(jìn)、新材料應(yīng)用以及更高效的散熱設(shè)計(jì)和液冷技術(shù),芯片內(nèi)部還集成了能效監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在降低功耗的同時(shí)保持高性能的目標(biāo)。市場(chǎng)影響方面,這些改進(jìn)為大規(guī)模部署提供了堅(jiān)實(shí)保障,特別是在數(shù)據(jù)中心和邊緣計(jì)算領(lǐng)域,推動(dòng)了綠色、可持續(xù)的計(jì)算方案的落地,進(jìn)一步緩解了能耗問題并降低了運(yùn)營(yíng)成本。
在新興應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域,技術(shù)突破主要體現(xiàn)在元宇宙、虛擬現(xiàn)實(shí)以及自動(dòng)駕駛和邊緣智能的應(yīng)用需求上。新一代 GPU 在支持更高分辨率和更復(fù)雜場(chǎng)景實(shí)時(shí)渲染的同時(shí),通過集成更多專用渲染核心實(shí)現(xiàn)更真實(shí)的光影效果和物理仿真;而針對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的專項(xiàng)優(yōu)化,則使得芯片能在低延遲和高可靠性要求下穩(wěn)定運(yùn)行,并在邊緣計(jì)算設(shè)備中找到小型化與高性能的平衡。市場(chǎng)影響方面,這些技術(shù)革新推動(dòng)了顯存帶寬和計(jì)算速度的顯著提升,為大模型、元宇宙和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟提供了硬件基礎(chǔ),同時(shí)滿足了自動(dòng)駕駛和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析的嚴(yán)苛需求,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的商業(yè)應(yīng)用前景。
六、結(jié)論
從 2009 年首屆 GTC 會(huì)議至今,英偉達(dá)不斷通過發(fā)布新一代 GPU 架構(gòu)推動(dòng)行業(yè)技術(shù)革新,展現(xiàn)出持續(xù)突破與穩(wěn)步演進(jìn)的態(tài)勢(shì)。
技術(shù)層面:各代架構(gòu)從 Kepler 到 Blackwell,在能效、內(nèi)存帶寬、CUDA 核心數(shù)量和 AI 加速能力上均實(shí)現(xiàn)了跨越式提升,推動(dòng)了 GPU 從傳統(tǒng)圖形加速向通用計(jì)算與 AI 加速的轉(zhuǎn)變。
市場(chǎng)層面:每一次架構(gòu)革新都對(duì)消費(fèi)級(jí)顯卡、數(shù)據(jù)中心加速和高性能計(jì)算產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,不僅鞏固了英偉達(dá)在 GPU 市場(chǎng)的領(lǐng)先地位,也加速了全球 IT 產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
未來(lái)展望:未來(lái),GPU 架構(gòu)將朝著更高能效、專用化、智能化和綠色計(jì)算方向發(fā)展,同時(shí)在大模型、元宇宙、自動(dòng)駕駛和邊緣計(jì)算等新興領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。結(jié)合不斷演進(jìn)的軟件生態(tài)和編程模型,新一代 GPU 將為人工智能和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用提供更加強(qiáng)有力的支撐。
總體來(lái)看,英偉達(dá)通過不斷突破技術(shù)極限和創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計(jì),不僅引領(lǐng)了 GPU 技術(shù)的發(fā)展,也為全球數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。未來(lái),隨著應(yīng)用需求的不斷擴(kuò)展,GPU 架構(gòu)還將繼續(xù)演進(jìn),推動(dòng)計(jì)算技術(shù)邁向更高水平。
整理:學(xué)術(shù)君
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