最强超算将使用Volta架构显卡？

作者：张熙     班级：1402019    学号：14020199002

【嵌牛导读】：美国欲研发最强超算，加速卡使用Nvidia还未露面的Volta构架显卡，Volta构架成功接任Pascal？

【嵌牛鼻子】：显卡构架、超算、volta

【嵌牛提问】：最强超算规格如何？Volta GPU最新动态？

【嵌牛正文】：

        Pascal架构显卡表现如何大家也能看到了，下代架构命名为Volta，最近又有和它相关的消息。美国打算在2017年推出新一代的超算（超级计算中心），使用IBM Power 9及NVIDIA新一代Volta显卡，浮点性能高达20亿亿次，比目前世界第一的神威太湖之光还要强一倍。中国的超算已经连续7年世界第一了，今年的神威太湖之光的浮点性能是10亿亿次，远强于世界第二的超算。但明年美国要发力抢回第一的宝座了。

        IBM和NV的超算计划早在2年前就定下，美国能源部投资3.2亿美元，共同研发两套超算系统，一套位于劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，代号为Sierra，浮点性能是10亿亿次（100P Fplos），另一套位于橡树岭国家公园，代号为Summit，浮点性能为15-30亿亿次。

        外媒也曝光了Summit超算的具体配置，Summit超算的规格现在也终于确认了：

        根据网站的爆料，Summit的浮点性能高达20亿亿次，远高于现在地球上的超算，但功耗却非常低，在性能比原来的TITAN超算提高5-10倍后，超算中心的功耗只从9MW增加到13MW，中国的太湖之光则高达15.4MW，不得不佩服IBM和NVIDIA的工艺技术。

       Summit的超算能耗比超高的原因是异构体系，CPU使用IBM的Power 9，基于14nm工艺的24核心CPU，加速卡用的是NVIDIA新一代的Volta架构显卡，是Pascal架构的下一代架构。

        截至目前性能最强的显卡无疑是GTX 1080ti，使用Pascal构架，基于16nm GP102核心，拥有多达3584个流处理器(28组SM单元)、28个几何单元、224个纹理单元、88个ROP单元，核心加速频率1.6GHz，超频可达2GHz，搭配352-bit 11GB GDDR5X显存，等效频率提高到11GHz，大容量高频率可轻松满足5K HDR游戏的需求。尽管规格和Titan X相差不大，流处理器数量和显存容量相同，但频率更高，仅仅是显存位宽降低了32-bit，所以实际带宽其实还略高了3.2GB/s。另外，GTX 1080 Ti还支持平铺缓存(Tiled Cache)，进一步提升渲染效率和显存性能，降低显存通信浪费，再加上显存压缩，有效带宽号称可以高达恐怖的1200GB/s。再加上更高的核心频率，GTX 1080 Ti的综合性能已然超越Titan X，并号称相比于GTX 1080在不同游戏中提升20-50％不等，平均达35％，这也是历代Ti旗舰中提升幅度最大的。GTX 1080ti可以说是追求极限图像性能的最佳选择。

        但是关于Volta构架，我们还只闻其声未见其人。近期Digitimes援引台湾工商时报的报道称，TSMC（台积电TSMC是全球最大的晶圆代工公司，占据全球代工市场60%的份额，这主要得归功于他们在先进制程工艺上的领先，这几年来他们的28nm、20nm及16nm工艺功不可没。）最近获得了NVIDIA的新一代HPC芯片订单，主要包括：

        NVIDIA最近发布的Jetson X2平台的Tegra处理器，CPU是4个A57+2个丹佛核心组成，GPU则是256个Pascal架构CUDA核心，使用的是16nm FinFET工艺。

       NVIDIA新一代Volta GPU，这个主要是用于Xavier SoC处理器的，针对自动驾驶及AI运算市场，将使用TSMC的12nm工艺。

        TSMC的12nm工艺跟GlobalFoundries的12nm FD-SOI工艺不同，它实际上是现有16nm工艺的改进版，TSMC的16nm已经有标准版、Plus及FPC三个改良版，而12nm原本是作为第四种改进版的，具有更低的漏电流及成本，但是TSMC最终决定改个名字——说白了其实TSMC的12nm还是营销做的好，16nm工艺优化版改个名而已，毕竟GF都出了12nm FD-SOI工艺了，TSMC觉得自己不能吃亏。

        有趣的是Volta GPU和Xavier处理器，去年欧洲的GTC大会上NVIDIA宣布是基于16nm FinFET工艺的，但是现在来看很有可能使用12nm工艺，不过Volta GPU发布时间还早，最快也是今年底在HPC市场等市场才能首发。至于其性能如何，是否能配得上Summit最强超算，我们拭目以待。