NVIDIA Hopper 架構

可大幅提升效能的全球人工智慧基礎架構引擎

深入瞭解

新一代工作負載加速運算平台

瞭解 NVIDIA Hopper™ 架構加速運算的下一步大幅躍進。從小型企業到百萬兆級高效能運算和 1 兆參數人工智慧，Hopper 皆能在每個資料中心安全擴充多種工作負載，讓傑出創新者以人類史上最快速度，完成畢生事業。

準備好採用企業級人工智慧技術嗎？

企業採用人工智慧現已成為主流，企業也需要端對端且可支援人工智慧的基礎架構，以加速進入新紀元。

適用於主流伺服器的 NVIDIA H100 Tensor 核心 GPU 配備 NVIDIA AI Enterprise 軟體套件，能以最高效能簡化人工智慧採用流程。

啟用 H100 的 NVIDIA AI Enterprise

探索技術突破

Hopper 採用尖端台積電 4 奈米製程，配備超過 800 億個電晶體，具有五項突破性創新技術，是 NVIDIA H200 與 H100 Tensor 核心 GPU的動力所在，相互結合之下，相較於上一代 NVIDIA Megatron 530B 聊天機器人 (全球最大的生成語言模型)，人工智慧推論的速度提升 30 倍。

Transformer Engine

Transformer Engine

NVIDIA Hopper 架構利用專為加速人工智慧模型訓練而設計的 Transformer Engine，進一步提升 Tensor 核心技術。Hopper Tensor 核心可應用混合式 FP8 和 FP16 精確度，大幅加速 Transformer 的人工智慧運算。與前一代產品相比，Hopper 還將 TF32、FP64、FP16 和 INT8 精確度，即每秒浮點運算次數 (FLOPS) 提高三倍。Hopper Tensor 核心結合 Transformer Engine 和第四代 NVIDIA® NVLink®，大幅提升高效能運算和人工智慧工作負載速度。

深入瞭解 NVIDIA Tensor 核心

NVLink、NVSwitch 和 NVLink 交換器系統

為了加快業務速度，百萬兆級高效能運算和兆參數人工智慧模型，需要伺服器叢集中每個 GPU 之間高速流暢通訊，才能大幅加速。

第四代 NVLink 可擴充 NVIDIA DGX™ 與 HGX™ 伺服器的多 GPU 輸入和輸出 (IO)，達到每個 GPU 每秒 900GB 的雙向傳輸量，頻寬比 PCIe Gen5 提升 7 倍以上。

第三代 NVIDIA NVSwitch™ 支援可擴展分層聚合和縮減協定 (SHARP)™ 網路內運算，以前僅在 Infiniband 上可用；並且與前一代的 A100 Tensor 核心 GPU 系統相比，可在 8 個 H200 或 H100 GPU 伺服器上提升 2 倍的 all-reduce 吞吐量。

採用 NVLink 交換器系統的 DGX GH200 系統，可支援多達 256 個連線 H200 的叢集，並提供每秒 57.6 TB 的全頻寬。

深入瞭解 NVLink 和 NVSwitch
NVLink Switch System
NVIDIA Confidential Computing

NVIDIA 機密運算

雖然資料靜止在儲存空間中或通過網路傳輸時都經過加密處理，但處理過程中卻沒有受到任何保護。NVIDIA 機密運算藉由保護使用中的資料和應用程式來解決此差距。NVIDIA Hopper 架構引進全球第一個具有機密運算功能的加速運算平台。

有了以硬體為基礎的強大安全功能，使用者可在本機、雲端或邊緣執行應用程式，並確信未經授權的實體無法檢視或修改應用程式碼與資料。這可以保護資料和應用程式的機密性和完整性，同時為人工智慧訓練、人工智慧推理和 HPC 工作負載提供 H200 和 H100 GPU 前所未有的加速。

深入瞭解 NVIDIA 機密運算

第二代多執行個體 GPU

利用多執行個體 GPU (MIG) 能夠將 GPU 分割為多個較小且完全隔離的執行個體，各自擁有其記憶體、快取和運算核心。Hopper 架構藉由在橫跨至多七個 GPU 執行個體的虛擬化環境中，支援多租用戶和多使用者設定，進一步強化多執行個體 GPU，在硬體和虛擬機器監視器層級上，使用機密運算安全隔離每個執行個體。每個多執行個體 GPU 的執行個體專用影片解碼器，能在共用基礎架構上提供安全、高傳輸量的智慧影像分析 (IVA)。管理員可以利用 Hopper 的同步多執行個體 GPU 分析，監控適當大小的 GPU 加速，並最佳化使用者資源配置。

工作負載較低的研究人員，並不需要租用完整的雲端服務供應商執行個體，可以選擇使用多執行個體 GPU 安全隔離一部分 GPU，同時確保其資料在儲存、傳輸和運算時都能保持安全。

深入瞭解多執行個體 GPU
Second-Generation MIG
DPX Instructions

DPX 指令

動態程式設計是一項演算法技術，能將複雜的遞迴問題分解為簡單的子問題以利解決。這項技術能儲存子問題的結果，日後便無須重新編譯，進而減少解決指數問題所需的時間，並降低複雜度。動態程式設計獲得廣泛應用於各個使用案例。例如，Floyd-Warshall 是一種路線最佳化演算法，可用於為運送和運送車隊繪製最短路線圖。Smith-Waterman 演算法能應用於 DNA 序列比對和蛋白質折疊。

Hopper 的 DPX 指令能加速動態程式設計演算法，與 CPU 相比能提升 40 倍，與 NVIDIA Ampere 架構 GPU 相比則提升 7 倍。無論是疾病診斷，或是路線最佳化，甚至是圖形分析都能大幅縮短所需時間。

深入瞭解 DPX 指令

初步規格可能隨時變更
HGX H100 4 GPU 對決雙插槽 32 核心 IceLake 的 DPX 指令集比較

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