ボルタ（マイクロアーキテクチャ）

Volta は、Nvidiaが開発したGPUマイクロアーキテクチャのコードネームですが、商標ではありません。 ^{[ 2 ]}これはPascal の後継です。2013 年 3 月にロードマップで初めて発表されましたが、^{[ 3 ]}最初の製品が発表されたのは 2017 年 5 月でした。^{[ 4 ]}このアーキテクチャは、18 世紀から19 世紀のイタリアの化学者および物理学者であるアレッサンドロ・ボルタにちなんで名付けられました。これは、通常の CUDA コアよりも優れたディープラーニング性能を持つように特別に設計されたコアであるTensor コアを搭載した Nvidia 初のチップでした。 ^{[ 5 ]}このアーキテクチャは、 TSMCの12 nm FinFETプロセスで製造されています。Ampereマイクロアーキテクチャは Volta の後継です。

Voltaを採用した最初のグラフィックカードは、Nvidia DGX-1システムの一部として、データセンター向けTesla V100でした。^{[ 4 ]} Quadro GV100やTitan Vでも使用されました。Voltaをベースにした主流のGeForceグラフィックカードはありませんでした。

USPTOでの2回の手続きを経て、^{[ 6 ] [ 7 ]} 2023年7月3日、Nvidiaは人工知能分野におけるVolta商標の出願を失いました。Volta商標^{[ 8 ]}の所有者は、ロボットや無人車両向けのAIおよびビジョンアルゴリズムを専門とする企業であるVolta Robotsです。

ボルタの建築様式における改良点は以下のとおりです。

• CUDAコンピューティング機能7.0
  • 整数演算と浮動小数点演算の同時実行
• TSMCの12nm FinFETプロセス^{[ 9 ]} は211億個のトランジスタを可能にする^{[ 10 ]}。
• 高帯域幅メモリ2（HBM2）、^{[ 9 ] [ 11 ]}
• NVLink 2.0：CPUとGPU間、および複数のGPU間の高帯域幅バス。PCI Expressを使用した場合よりもはるかに高速な転送速度を実現し、レーンあたり25  Gbit/sの速度を提供すると推定されています。^{[ 12 ]}（Titan Vでは無効）
• テンソルコア: テンソルコアは、2 つの 4×4 FP16行列を乗算し、融合乗算加算演算を使用して結果に 3 番目の FP16 または FP32 行列を追加して、オプションで FP16 結果に降格できる FP32 結果を取得するユニットです。^{[ 13 ]}テンソルコアは、ニューラルネットワークのトレーニングを高速化することを目的としています。^{[ 13 ]} Volta のテンソルコアは第 1 世代ですが、Ampere には第 3 世代のテンソルコアがあります。^{[ 14 ] [ 15 ]}
• PureVideo機能セットI ハードウェアビデオデコード

計算能力の比較：GP100 vs GV100 vs GA100 ^{[ 16 ]}

精度サポートマトリックスの比較^{[ 17 ] [ 18 ]}

伝説：

• FPnn: nnビットの浮動小数点数
• INTn: nビットの整数
• INT1: バイナリ
• TF32: TensorFloat32
• BF16: bfloat16

デコード性能の比較

Voltaは、自動運転車に焦点を当てたTegra SoCのXavier世代内のGPUマイクロアーキテクチャとして発表されました。^{[ 19 ] [ 20 ]}

2017年5月10日に開催されたNvidiaの年次GPUテクノロジーカンファレンスの基調講演で、NvidiaはTesla V100とともにVoltaマイクロアーキテクチャを正式に発表した。^{[ 4 ]} Volta GV100 GPUは、 900 GB/sの帯域幅を持つHBM2メモリを使用して12 nmプロセスサイズで構築されている 。^{[ 21 ]}

Nvidiaは2017年12月7日にNvidia TITAN Vを正式に発表した。^{[ 22 ] [ 23 ]}

Nvidiaは2018年3月27日にQuadro GV100を正式に発表した。^{[ 24 ]}

Voltaは、 GPGPUコンピューティングに使用されるSummitおよびSierraスーパーコンピュータにも搭載されると報告されている。 ^{[ 29 ] [ 30 ]} Volta GPUはNVLink 2.0を介してPOWER9 CPUに接続され、キャッシュコヒーレンシをサポートし、GPGPUパフォーマンスを向上させることが期待されている。^{[ 31 ] [ 12 ] [ 32 ]}

P100 ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}からV100 ^{[ 36 ]から A100 [ 37 ]}からH100 ^{[ 38 ]}からB200 ^{[ 39 ] [ 40} ]および R100 ^{[ 41 ]}まで、DGX で使用される加速器の比較^:

• Nvidia GPUマイクロアーキテクチャの名称一覧
• NVIDIAグラフィックス処理ユニット一覧