Видеокарта NVIDIA Tesla V100S 32GB PCIe HBM2

NVIDIA Tesla V100S 32GB — это улучшенный тензорный GPU-ускоритель дата-центрового класса на архитектуре NVIDIA Volta, ориентированный на ускорение задач глубокого обучения, инференса, высокопроизводительных вычислений (HPC) и аналитики данных в серверах с интерфейсом PCI Express 3.0 x16. В официальных описаниях Tesla V100S указывается, что по сравнению с обычной Tesla V100 PCIe повышены тактовые частоты и пропускная способность памяти: до 16,4 TFLOPS в FP32, до 8,2 TFLOPS в FP64 и до 130 TFLOPS в тензорных операциях, при этом объём памяти HBM2 составляет 32 ГБ. Память HBM2 для Tesla V100S 32GB работает с эффективной пропускной способностью до 1134 ГБ/с, что выше стандартных 900 ГБ/с у Tesla V100 PCIe 32GB и позволяет улучшить производительность в сценариях, чувствительных к пропускной способности памяти. Ускоритель поставляется в форм-факторе полноразмерной двухслотовой PCIe Gen3 x16 карты с пассивным охлаждением и максимальным энергопотреблением около 250 Вт, рассчитанным на использование в GPU-оптимизированных серверных шасси. В официальных материалах Tesla V100S 32GB позиционируется как одно из самых продвинутых решений для задач ИИ и HPC, обеспечивающее производительность одного GPU на уровне десятков CPU-узлов.

Архитектура и ключевые характеристики

Согласно продуктовым материалам NVIDIA и партнёров, Tesla V100S 32GB основана на графическом процессоре GV100 архитектуры Volta, содержащем 5120 ядер CUDA и 640 тензорных ядер. В сводной таблице характеристик Tesla V100/V100S указывается, что для варианта V100S PCIe максимальная производительность в двойной точности (FP64) составляет 8,2 TFLOPS, в одинарной точности (FP32) — 16,4 TFLOPS, а тензорная производительность достигает 130 TFLOPS, что превосходит показатели стандартной Tesla V100 PCIe (7 / 14 / 112 TFLOPS соответственно). Тензорные ядра Volta реализуют операции над матрицами в форматах FP16 с накоплением в FP32, что используется во всех современных фреймворках глубокого обучения и даёт многократный прирост скорости по сравнению с предыдущим поколением Pascal. В архитектуре Volta также задействованы увеличенные кеши L1/L2, поддержка одновременных целочисленных и плавающих операций и оптимизированный планировщик, повышающие эффективность смешанных AI/HPC-нагрузок.

Подсистема памяти Tesla V100S PCIe 32GB реализована на базе 32 ГБ HBM2, размещённой по технологии CoWoS и подключённой по 4096‑битному интерфейсу. В продукт-бріфе для Tesla V100S PCIe указано, что максимальная тактовая частота памяти достигает 1107 МГц, а суммарная пропускная способность составляет 1134 ГБ/с для варианта 32GB. Это заметно выше, чем 900 ГБ/с у стандартной Tesla V100 PCIe 32GB, и напрямую нацелено на сценарии, ограниченные пропускной способностью памяти. В спецификации V100S PCIe указано максимальное энергопотребление 250 Вт и пассивное охлаждение, форм-фактор — PCIe Full Height, двухслотовый, интерфейс — PCIe Gen3 x16. В ряде партнёрских описаний (например, BSI и других) подчёркивается, что V100S остаётся на архитектуре Volta и сохраняет количество ядер CUDA и тензорных ядер, отличаясь от V100 повышенными частотами и пропускной способностью памяти.

В программной части Tesla V100S полностью совместима со стеком NVIDIA для Tesla V100: поддерживаются CUDA, DirectCompute, OpenCL, OpenACC, а также все основные библиотеки глубокого обучения и HPC. В продуктовых описаниях отмечается, что один V100S Tensor Core GPU обеспечивает производительность, эквивалентную десяткам CPU-узлов, и позволяет существенно сократить время выполнения задач обучения и моделирования. Указанные характеристики делают V100S 32GB PCIe флагманским решением в линейке Volta для задач, требующих максимальной производительности и повышенной пропускной способности памяти.

Сценарии применения

В официальных материалах NVIDIA и партнёров Tesla V100S 32GB PCIe описывается как GPU-ускоритель для высокопроизводительных задач ИИ, глубокого обучения и HPC, где одновременно критичны производительность, объём памяти и пропускная способность. Увеличенные частоты и пропускная способность HBM2 по сравнению с обычной V100 делают этот ускоритель особенно привлекательным для нагрузок, ограниченных скоростью доступа к памяти и требующих 32 ГБ памяти на GPU.

• Идеально подходит для обучения нейросетей (Deep Learning), включая крупные сверточные архитектуры и трансформеры, где используются тензорные ядра Volta с производительностью до 130 TFLOPS, а 32 ГБ HBM2 с пропускной способностью 1134 ГБ/с позволяют эффективно обучать большие модели и использовать крупные батчи.
• Предназначена для инференса LLM моделей и других задач обработки естественного языка, где задействуются модели с большим числом параметров и требуется сочетание высокой вычислительной мощности, большого объёма памяти и стандартного PCIe‑форм-фактора для интеграции в существующие серверные платформы.
• Ориентирована на высокопроизводительные вычисления (HPC), включая задачи вычислительной гидродинамики (CFD), моделирование материалов, квантовую химию, климатическое моделирование и методы конечных элементов (FEM), где важны показатели FP64 (до 8,2 TFLOPS) и высокая пропускная способность памяти.
• Используется в сценариях Memory Capacity‑Bound и Memory Bandwidth‑Bound HPC (что прямо отмечается в документации к Tesla V100/V100S), когда объём и скорость памяти являются ограничивающими факторами для производительности приложений.
• Подходит для аналитики данных и машинного обучения (ML): рекомендательные системы, обработка больших массивов логов и событий, графовые модели и статистический анализ, где GPU обеспечивает ускорение матричных операций и работу с большим объёмом данных в памяти.
• Применяется в исследовательских и корпоративных проектах, требующих сокращения времени экспериментов и обучения моделей, где V100S 32GB выступает как универсальный ускоритель, обеспечивающий заметный выигрыш по сравнению с CPU‑только конфигурациями и даже по сравнению с обычной Tesla V100 PCIe 32GB.

Совместимость

Ускоритель NVIDIA Tesla V100S PCIe 32GB поставляется в форм-факторе двухслотовой карты PCIe Gen3 x16 с пассивным охлаждением и TDP около 250 Вт, что требует использования серверных платформ с поддержкой полноразмерных GPU и соответствующей системой питания и вентиляции. В спецификациях указываются два 8‑контактных разъёма питания и необходимость направленного воздушного потока через радиатор GPU, характерного для GPU-оптимизированных шасси.

• Ускоритель протестирован на совместимость с серверными платформами: Dell PowerEdge, о чём свидетельствуют партнёрские спецификации и конфигурации, где Tesla V100/V100S PCIe 32GB устанавливается в GPU‑оптимизированные серверы Dell для задач AI и HPC; такие конфигурации фигурируют в материалах NVIDIA и OEM.
• Поддерживается в системах HPE, включая HPE ProLiant и HPE Apollo, где в описаниях решений с GPU указывается поддержка Tesla V100/V100S 32GB PCIe; для варианта HPE NVIDIA Tesla V100 32GB (и последующих обновлений до V100S) приводятся подробные характеристики и интеграция с утилитами управления HPE.
• Совместим с серверными платформами Supermicro, о чём свидетельствуют материалы по GPU‑оптимизированным системам Supermicro, рассчитанным на установку нескольких ускорителей Tesla V100/V100S; такие системы используются в конфигурациях с 4–8 GPU в одном сервере для задач AI и HPC.
• Может использоваться и в других серверных системах, удовлетворяющих 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 V100S PCIe GPU Accelerator и OEM‑даташитах.

Надёжность и эксплуатация в ЦОД

В официальных материалах по архитектуре Volta и продуктовому ряду Tesla подчёркивается, что NVIDIA Tesla V100S 32GB ориентирована на круглосуточную эксплуатацию в центрах обработки данных и высокопроизводительных кластерах, где критичны стабильность, предсказуемое энергопотребление и высокая плотность вычислительных ресурсов. Максимальное энергопотребление 250 Вт при пассивном охлаждении требует использования GPU‑оптимизированных серверных шасси с тщательно спроектированной системой вентиляции, что учитывается в решениях Dell, HPE, Supermicro и других OEM‑поставщиков. Повышенная пропускная способность памяти (1134 ГБ/с) и объём 32 ГБ позволяют снизить необходимость частых обменов данными с CPU и внешней памятью, что уменьшает время выполнения длительных задач и повышает эффективность использования ресурсов ЦОД.

Поддержка стандартных вычислительных API (CUDA, DirectCompute, OpenCL, OpenACC), а также стеков для глубокого обучения и HPC, в сочетании с наличием OEM-конфигураций на базе Dell, HPE, Supermicro и других производителей, упрощает развёртывание и масштабирование инфраструктуры на базе Tesla V100S 32GB. В совокупности архитектура Volta с 5120 CUDA-ядрами и 640 тензорными ядрами, 32 ГБ HBM2 с пропускной способностью 1134 ГБ/с, форм-фактор PCIe, TDP 250 Вт и широкая поддержка со стороны OEM делают NVIDIA Tesla V100S 32GB надёжным и высокопроизводительным ускорителем для инфраструктур глубокого обучения, инференса LLM и высокопроизводительных вычислений в современных центрах обработки данных.