Видеокарта NVIDIA Tesla V100 32GB PCIe HBM2

NVIDIA Tesla V100 PCIe 32GB — это тензорный GPU-ускоритель дата-центрового класса на архитектуре NVIDIA Volta, предназначенный для задач глубокого обучения, инференса, высокопроизводительных вычислений (HPC) и аналитики данных в серверах с интерфейсом PCI Express 3.0 x16. В официальных материалах Tesla V100 описывается как ускоритель, сочетающий 5120 ядер CUDA, 640 тензорных ядер и 32 ГБ высокоскоростной памяти HBM2 с пропускной способностью порядка 897–900 ГБ/с, что даёт значительный прирост производительности по сравнению с предыдущим поколением Pascal. Форм-фактор PCIe — полноразмерная двухслотовая карта с пассивным охлаждением и TDP около 250 Вт, рассчитанная на установку в стандартные серверные шасси с направленным воздушным потоком. В документации подчёркивается, что версия на 32 ГБ предназначена для сценариев, где критичны объём памяти и пропускная способность: обучение крупных моделей, задачи HPC, чувствительные к объёму и скорости памяти, а также приложения, работающие с большими наборами данных.

Архитектура и ключевые характеристики

Согласно даташиту NVIDIA Tesla V100 GPU Accelerator и обновлённому описанию V100 Tensor Core GPU, ускоритель основан на графическом процессоре GV100 архитектуры Volta, выполненном по 12‑нм техпроцессу и содержащем более 21 млрд транзисторов. GPU включает до 80 SM (Streaming Multiprocessor), что суммарно даёт 5120 ядер CUDA и 640 тензорных ядер, ориентированных на аппаратное ускорение матричных операций и свёрток в задачах глубокого обучения. Для варианта PCIe в официальных спецификациях указывается пиковая производительность порядка 7 TFLOPS в двойной точности (FP64), около 14 TFLOPS в одинарной точности (FP32) и до 112 TFLOPS в тензорных операциях (FP16 с накоплением в FP32). Архитектура Volta реализует переработанную структуру SM, увеличенные кеши L1/L2 и поддержку одновременного выполнения целочисленных и плавающих операций, что повышает эффективность сложных смешанных AI/HPC-нагрузок.

Подсистема памяти Tesla V100 PCIe 32GB реализована на базе 32 ГБ памяти HBM2, размещённой по технологии CoWoS и подключённой по 4096‑битному интерфейсу. В спецификациях приводится эффективная частота порядка 876 МГц, что даёт суммарную пропускную способность около 897–900 ГБ/с на плату. По данным HPE NVIDIA Tesla V100 PCIe 32GB Computational Accelerator, объём памяти на плату составляет 32 ГБ HBM2, а заявленная пропускная способность — 900 ГБ/с, что напрямую указано в таблице характеристик. Память поддерживает ECC, обеспечивая обнаружение и коррекцию одиночных ошибок и обнаружение более сложных сбоев, что критично для многосуточных вычислительных серий и обучения крупных моделей.

Физически Tesla V100 PCIe 32GB представляет собой полноразмерную двухслотовую карту PCIe 3.0 x16 с пассивным охлаждением и двумя 8‑контактными разъёмами питания, при этом TDP составляет около 250 Вт. В разделе «Form factor & compatibility» указано, что карта имеет интерфейс PCIe 3.0 x16, ширину 2 слота и требует два 8‑контактных разъёма питания, что важно при проектировании серверных конфигураций. В продуктовых описаниях дополнительно подчёркивается поддержка стандартных API CUDA и OpenACC, а также библиотек для глубокого обучения, что облегчает перенос существующих приложений и моделей на GPU. Конфигурация на 32 ГБ специально выделяется как ориентированная на сценарии, ограниченные объёмом памяти (memory capacity‑bound HPC и AI), о чём прямо говорится в описании HPE NVIDIA Tesla V100 32GB.

Сценарии применения

В документации NVIDIA и OEM‑поставщиков Tesla V100 PCIe 32GB позиционируется как высокопроизводительный тензорный ускоритель для ключевых задач искусственного интеллекта и HPC, где критичны не только производительность, но и объём памяти на один GPU. Удвоенный по сравнению с 16‑гигабайтной версией объём HBM2 (32 ГБ) в сочетании с пропускной способностью около 900 ГБ/с делает карту особенно востребованной для крупных моделей и задач, чувствительных к объёму видеопамяти.

• Идеально подходит для обучения нейросетей (Deep Learning), в том числе крупных сверточных сетей, трансформеров и гибридных архитектур, где 32 ГБ HBM2 позволяют размещать большие модели и батчи целиком в памяти ускорителя, а тензорные ядра Volta обеспечивают до 112 TFLOPS в тензорных операциях.
• Подходит для инференса LLM моделей и других задач обработки естественного языка (NLP), когда используются модели с большим числом параметров и требуется сочетание объёма памяти, высокой пропускной способности и возможности развертывания в стандартных PCIe‑совместимых серверных платформах.
• Ориентирована на высокопроизводительные вычисления (HPC), ограниченные объёмом памяти: задачи вычислительной гидродинамики (CFD), моделирование материалов, квантовая химия, FEM и другие сценарии, где в описании HPE V100 32GB прямо указывается класс «Memory Capacity‑Bound HPC» наряду с Compute‑bound HPC.
• Используется в аналитике данных и машинном обучении (ML), включая рекомендательные системы, анализ больших массивов данных и графовые модели, где GPU ускоряет вычисления по сравнению с CPU‑только решениями и позволяет работать с увеличенными наборами признаков за счёт 32 ГБ памяти.
• Подходит для построения гибридных кластеров CPU+GPU и высокопроизводительных рабочих станций, где Tesla V100 PCIe 32GB выступает вычислительным сопроцессором, а существующие коды ускоряются при помощи CUDA и OpenACC без радикальной переработки алгоритмов.
• Применяется в исследовательских и академических проектах, ориентированных на разработку и тестирование новых моделей ИИ и HPC‑методов, где важно сочетание большой памяти, производительности и совместимости с широким спектром серверных платформ.

Совместимость

Ускоритель NVIDIA Tesla V100 PCIe 32GB реализован в виде двухслотовой карты PCI Express 3.0 x16 с пассивным охлаждением и TDP около 250 Вт, что требует использования серверных платформ с поддержкой полноразмерных GPU и двумя 8‑контактными разъёмами питания. Для корректной работы необходим направленный воздушный поток в шасси, предназначенный для охлаждения пассивных GPU‑ускорителей, о чём также говорится в OEM‑документации HPE и других производителей.

• Ускоритель протестирован на совместимость с серверными платформами: Dell PowerEdge, что подтверждается включением Tesla V100 PCIe в GPU‑оптимизированные конфигурации Dell и в перечни серверов, рассчитанных на установку нескольких V100 в одном шасси; такие конфигурации упоминаются в документации по GPU‑серверам и в сертификационных материалах NVIDIA.
• Поддерживается в системах HPE, включая HPE ProLiant и HPE Apollo, где в документе HPE NVIDIA Tesla V100 PCIe 32GB Computational Accelerator ускоритель указан как совместимый продукт, а также описаны возможности мониторинга и конфигурирования через HPE Insight Cluster Management Utility (CMU).
• Совместим с серверными платформами Supermicro, о чём свидетельствуют материалы Supermicro и партнёров: GPU‑оптимизированные системы Supermicro поддерживают установку нескольких Tesla V100 PCIe, что подчёркивается в описаниях систем с 8 ускорителями V100 и NVLink‑связанными конфигурациями.
• Может использоваться и в других серверных системах, соответствующих требованиям по интерфейсу PCIe 3.0 x16, форм-фактору FHFL dual-slot, наличию двух 8‑контактных разъёмов питания и обеспечению необходимого воздушного потока, как указано в продуктовом бріфе Tesla V100 PCIe GPU Accelerator и OEM‑даташитах.

Надёжность и эксплуатация в ЦОД

В официальных даташитах и материалах по Volta подчёркивается, что NVIDIA Tesla V100 PCIe 32GB рассчитана на круглосуточную эксплуатацию в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных кластерах, где критичны стабильность, предсказуемое энергопотребление и отказоустойчивость. Поддержка ECC для памяти HBM2 и встроенные механизмы контроля ошибок в вычислительных блоках уменьшают риск искажения данных и делают ускоритель подходящим для многосуточных вычислительных задач и критически важных приложений. В документах HPE и других OEM‑производителей также отмечается возможность мониторинга состояния GPU (температура, загрузка, ошибки) и управления драйверами и CUDA‑стеком через специализированные утилиты управления кластерами.

Форм-фактор PCIe FHFL dual-slot с пассивным охлаждением и TDP около 250 Вт подразумевает использование в GPU‑оптимизированных серверах с тщательно спроектированной системой вентиляции, что отражено в спецификациях OEM‑систем Dell, HPE, Supermicro и других производителей. Поддержка стандартных API (CUDA, OpenACC, библиотеки для глубокого обучения и HPC) и наличие сертифицированных или рекомендованных OEM‑конфигураций упрощают развёртывание и масштабирование решений на базе Tesla V100 PCIe 32GB в корпоративных и научных ЦОД. В совокупности архитектура Volta с тензорными ядрами, 32 ГБ HBM2, высокая производительность в FP16/FP32/FP64, форм-фактор PCIe и поддержка ведущих OEM делают NVIDIA Tesla V100 PCIe 32GB надёжной и универсальной основой для инфраструктур глубокого обучения, инференса LLM и высокопроизводительных вычислений в современных центрах обработки данных.