엔비디아에서 차세대 GPU 아키텍처 볼타를 공개했다.
GTC서 엔비디아 젠슨 황 CEO의 기조 연설을 통해 테슬라 V100을 통해 공개된 볼타 아키텍처에 대해 엔비디아는 CPU 100대와 같은 수준의 성능으로 딥 러닝을 구현하며, 테라플롭 피크 성능은 엔비디아의 현 세대 GPU 아키텍처인 파스칼(Pascal) 대비 5배, 2년 전 출시된 맥스웰(Maxwell) 아키텍처 대비 15배 향상되었다고 밝혔다.
볼타는 CUDA 코어와 인공지능 워크로드를 가속화기 위해 고안된 볼타 텐서 코어(Volta Tensor Core)를 통합 시킨 것이 특징으로, 볼타 아키텍처와 함께 발표된 테슬라 V100는 640개의 텐서 코어를 장착해 120 테라플롭 딥 러닝 성능을 구현한다.
이번에 발표된 볼타 아키텍처 기반 GV100코어는 TSMC 12nm FFFN 공정을 이용해 제작되어 812mm2 크기와 80SM 구조로 5120 쿠다 코어를 탑재했는데, 이는 전세대인 파스칼 아키텍처 최상위 코어인 GP100의 다이 크기와 CUDA 코어가 610mm2 및 3584개인 것과 33% 커지고 43% 가까이 늘어난 것이다.
GV100 풀칩이 6GPC 구조에 84SM 탑재가 가능한 점을 감안하면 이후 5376 쿠다 코어와 672 텐서 코어 기반 모델 출시도 예상되며, 볼타 아키텍처는 기존 GPU 대비 프로그램 난이도를 낮추고 병렬 알고리즘과 스레드 효율을 높이는 것을 목적으로 독립형 스레드 스케줄링을 도입했다.
볼타 아키텍처 GV100 기반 테슬라 V100의 부동 소숫점 단정밀도 연산 성능은 15TFLOPS, 배정밀도 연산 성능은 7.5TFLOPS로 파스칼 아키텍처 GP100 기반 테슬라 P100의 10.6TFLOPS와 5.3TFLOPS 대비 약 41% 개선되었다. 엔비디아의 발표 자료에 따르면 HPC 분야에서 테슬라 V100는 최소 40% 이상의 빠르고, 전반적으로 50% 이상의 성능 향상을 이끌어 냈으며, 부동 소수점 유닛을 이용한 테슬라 P100에 비해, 텐서 코어가 통합된 볼타 아키텍처의 데슬라 V100은 ResNet-50 딥 뉴럴 네트워크 트레이닝과 추론에서 각각 2.4배와 3.7배에 달하는 성능 개선을 기대할 수 있음을 알렸다.
또한 엔비디아의 고속 인터커넥트 기술인 NVLINK의 성능을 최대 두 배 가량 향상시킨 2세대 기술을 도입하였고, 삼성전자와의 협력을 통해 2세대 HBM 메모리를 채택해 전세대 파스칼 GP100 코어 기반 테슬라 P100 대비 25% 향상된 900GB/s의 메모리 대역폭을 구현하였다.
한편, 엔비디아는 지난해 4월 초 파스칼 아키텍처 기반 테슬라 P100 출시 발표 이후 5월 말 동일 아키텍처의 게이밍용 그래픽 카드인 지포스 GTX 1080 출시를 발표한 바 있는데, 이번 볼타 아키텍처에서도 동일한 스케줄이 적용된다면 6월 말경 지포스 GTX 20 시리즈의 발표가 있을 것으로 전망된다.
단지, SK하이닉스의 GDDR6 메모리 발표 당시 '고객의 차세대 최고급 그래픽 카드 예상 출시 시점은 내년(2018년) 양산할 계획'임을 언급한 것을 감안하면 올해 볼타 아키텍처 기반 지포스 시리즈 출시 가능성은 확실치 않다.
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