Видеокарта NVIDIA H100 80GB SXM5 HBM3

NVIDIA H100 SXM5 80GB — это флагманский ускоритель на архитектуре NVIDIA Hopper, ориентированный на обучение и инференс крупнейших нейросетей, работу с LLM-моделями и высокопроизводительные вычисления (HPC) в составе GPU-серверов нового поколения. В официальных материалах H100 описывается как «масштабный скачок в ускоренных вычислениях», при этом именно модуль SXM5 80GB является максимальной по производительности конфигурацией для плотных GPU-узлов и ИИ-суперкомпьютеров. По данным объединённых даташитов, H100 SXM5 оснащён 80 ГБ памяти HBM3 с пропускной способностью до 3,0–3,35 ТБ/с и тензорными ядрами четвёртого поколения с поддержкой FP8 и Transformer Engine, обеспечивающими до 1 979 TFLOPS FP8 (до 3 958 TFLOPS с учётом sparsity). Ускоритель рассчитан на теплопакет до 700 Вт (configurable TDP), устанавливается в GPU-шасси с разъёмами SXM5 и поддерживает NVLink четвёртого поколения с суммарной полосой до 900 ГБ/с между GPU.

В даташите NVIDIA H100 Tensor Core GPU указывается, что SXM-вариант является основой для масштабируемых узлов на 4–8 GPU с дальнейшим расширением через NVSwitch до десятков тысяч GPU в одном кластере, что критично для задач генеративного ИИ и LLM‑кластеров. H100 SXM5 80GB поддерживает Multi‑Instance GPU (MIG), позволяя делить один физический ускоритель на несколько изолированных GPU-инстансов для разных рабочих нагрузок и арендаторов. В архитектурном описании подчёркивается наличие DPX‑инструкций для ускорения задач динамического программирования, специализированных блоков декодирования (до 7 NVDEC и 7 JPEG‑декодеров) и поддержку аппаратно защищённых вычислений (Confidential Computing). Всё это делает NVIDIA H100 SXM5 80GB ключевым элементом современных серверных платформ для ИИ и HPC.

Архитектура и ключевые характеристики

Архитектура NVIDIA H100 SXM5 80GB основана на NVIDIA Hopper — специализированной архитектуре для задач ИИ и высокопроизводительных вычислений, ориентированной на ускорение трансформерных моделей и смешанной точности вычислений. В объединённых спецификациях для H100 указано, что GPU Hopper содержит тысячи CUDA-ядер и тензорные ядра четвёртого поколения, поддерживающие форматы FP64, FP32, TF32, FP16, BF16, INT8, INT4 и новый формат FP8, реализуемый через Transformer Engine. Transformer Engine автоматически выбирает между FP8 и более высокими форматами для отдельных слоёв модели, что позволяет существенно увеличить скорость обучения и инференса без заметной потери качества.

Память NVIDIA H100 SXM5 80GB представлена 80 ГБ HBM3 с пропускной способностью до 3,0–3,35 ТБ/с, что прямо указано в даташитах NVIDIA и партнёров. В таблицах Megware и других поставщиков приводятся значения: GPU memory 80GB HBM3, bandwidth 3.35TB/s для SXM-варианта и 2TB/s для PCIe-варианта. Такая пропускная способность критична для эффективного обучения и инференса крупных моделей, где необходимо быстро передавать большие объёмы параметров и активаций. Кроме того, H100 поддерживает многократные декодеры NVDEC и JPEG (до 7 каждого типа), что позволяет параллельно обрабатывать видеопотоки и изображения при подготовке данных.

С точки зрения производительности, в даташитах NVIDIA и партнёров для H100 SXM указываются следующие ориентиры: до десятков TFLOPS в FP64, свыше 60 TFLOPS в FP64 Tensor, до сотен TFLOPS в FP32/TF32 и до 1 979 TFLOPS FP8 (3 958 TFLOPS FP8/INT8 с учётом sparsity). GPU.fm для H100 80GB SXM5 приводит ключевые показатели: 80GB HBM3, 3 TB/s bandwidth, NVLink 4.0 c 900 GB/s совокупной двунаправленной пропускной способностью, 1 979 TFLOPS FP8 и TDP 700W. Поддержка DPX-инструкций (Dynamic Programming accelerators) ускоряет задачи биоинформатики (выравнивание последовательностей), маршрутизации и оптимизации, а также ряда алгоритмов динамического программирования в HPC.

Форм-фактор H100 SXM5 80GB — это модуль SXM5, устанавливаемый непосредственно на специальную GPU-плату/модуль сервера, в отличие от форм-фактора PCIe. В документации по сравнению H100 PCIe и H100 SXM на примере Dell PowerEdge R760xa и XE9680 подчёркивается, что SXM‑вариант обеспечивает более высокую пропускную способность NVLink, более низкие задержки и более высокий TDP (до 700 W), что даёт преимущество в длительных ИИ‑нагрузках и многогранных конфигурациях на 8 GPU. SXM5 также упоминается как форма, оптимизированная для прямого жидкостного охлаждения и плотной компоновки GPU в специализированных шасси.

Архитектурно NVIDIA H100 SXM5 80GB интегрируется в полную экосистему NVIDIA для ИИ и HPC: поддерживает CUDA, cuDNN, TensorRT, NCCL, Magnum IO, а также программную платформу NVIDIA AI Enterprise, которая может включаться в состав OEM‑комплектов. Поддержка Multi‑Instance GPU (MIG) позволяет делить один физический GPU на несколько независимых изолированных экземпляров для разных задач или пользователей, обеспечивая лучшее использование ресурса в мультиарендных и облачных средах. Всё это делает архитектуру H100 SXM5 базовой для современных ИИ‑кластеров и суперкомпьютеров.

Сценарии применения

NVIDIA H100 SXM5 80GB разработан как универсальный ускоритель для самых ресурсоёмких задач искусственного интеллекта, обработки естественного языка, генеративных моделей и высокопроизводительных вычислений, где требуются максимальная производительность и масштабируемость. Благодаря архитектуре Hopper, памяти HBM3 и NVLink 4.0, модуль SXM5 нацелен на конфигурации с несколькими GPU в одном узле и масштабирование на уровне стойки и дата-центра.

• Идеально подходит для обучения нейросетей (Deep Learning) самого крупного масштаба, включая генеративные модели (GPT‑подобные LLM, мультимодальные модели, diffusion‑модели): Transformer Engine с FP8 обеспечивает кратный прирост скорости обучения при сохранении качества, а 80 ГБ HBM3 позволяют размещать большие модели и крупные батчи на одном ускорителе.
• Подходит для инференса LLM‑моделей и других сервисов генеративного ИИ: поддержка FP8/INT8, NVLink 4.0 и MIG позволяют обслуживать множество параллельных сессий, снижая задержки и увеличивая пропускную способность инференс‑кластеров для чат‑ботов, ассистентов и рекомендательных систем.
• Может использоваться для высокопроизводительных вычислений (HPC): FP64‑производительность, DPX‑инструкции, высокая пропускная способность памяти и NVLink делают H100 SXM5 эффективным для задач моделирования в физике, химии, биоинформатике, климатическом моделировании и финансовых расчётах.
• Оптимален для задач аналитики данных и конвергентных ИИ+HPC‑нагрузок, где на одной платформе выполняются ETL, аналитика, обучение и инференс, используя библиотеки из состава CUDA‑экосистемы и NVIDIA AI Enterprise.
• Подходит для построения масштабируемых ИИ‑кластеров и суперкомпьютеров, где десятки и сотни узлов с H100 SXM5 объединяются через NVLink и высокоскоростные сети (например, InfiniBand NDR) в единую систему для задач мирового уровня.

Совместимость

NVIDIA H100 SXM5 80GB предназначен для работы в специализированных серверных платформах с поддержкой модулей SXM5, высоких уровней энергопотребления (до 700 Вт на GPU) и развитых систем воздушного или жидкостного охлаждения. Ускоритель входит в состав NVIDIA‑сертифицированных систем и OEM‑решений ведущих производителей серверов, в том числе Dell, HPE и Supermicro.

• Ускоритель протестирован на совместимость с серверными платформами: Dell PowerEdge XE9680 и другими системами Dell, где H100 SXM используется в конфигурациях с 8 GPU на узел для задач генеративного ИИ, LLM и HPC; сравнение H100 PCIe в R760xa и H100 SXM в XE9680 показывает преимущества SXM‑варианта по пропускной способности и задержкам.
• Проверена работа с серверами и системами HPE, включая HPE Cray и высокоплотные GPU‑узлы, в которых H100 80GB SXM применяется для задач генеративного ИИ, компьютерного зрения и научных расчётов; соответствующие опции указаны в спецификациях NVIDIA H100 Accelerator for HPE.
• Ускоритель протестирован на совместимость с серверными платформами Supermicro, что подтверждается предложениями GPU‑серверов Supermicro H100 Nvidia с поддержкой модулей SXM5 и конфигурациями на 4–8 GPU для ИИ и HPC‑нагрузок.

При проектировании систем на базе H100 SXM5 80GB необходимо учитывать требования к электропитанию и охлаждению: TDP до 700 W на модуль требует мощных блоков питания, соответствующих VRM на платах GPU‑узлов и эффективного воздушного или жидкостного охлаждения, особенно в конфигурациях на 8 GPU на сервер. NVIDIA и OEM‑партнёры предоставляют подробные руководства по конфигурации (размещение модулей SXM5, лимиты мощности, требования к стойкам и системам охлаждения), а также перечни сертифицированных систем, в которых H100 SXM5 протестирован и поддерживается официально.

Инфраструктура и программная поддержка

NVIDIA H100 SXM5 80GB интегрируется в полную программную экосистему NVIDIA для ИИ и HPC: CUDA, cuDNN, TensorRT, NCCL, Magnum IO, а также платформу NVIDIA AI Enterprise, предназначенную для развертывания и управления ИИ‑нагрузками в корпоративных средах. Поддержка Multi‑Instance GPU (MIG) позволяет делить один GPU на несколько логических ускорителей с гарантированной изоляцией и QoS, что важно для мультиарендных и облачных платформ.

Аппаратная поддержка конфиденциальных вычислений (NVIDIA Confidential Computing), расширенный набор форматов (FP64, FP32, TF32, FP16, BF16, INT8, FP8), DPX‑инструкции и развитая сеть партнёрских решений делают NVIDIA H100 SXM5 80GB базовым строительным блоком инфраструктуры для генеративного ИИ, LLM, HPC и аналитики данных. В сочетании с серверными платформами Dell, HPE, Supermicro и NVIDIA‑сертифицированными системами ускоритель обеспечивает предсказуемую производительность, масштабируемость и готовность к промышленной эксплуатации ИИ‑нагрузок в дата‑центрах по всему миру.