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一文看懂英伟达的产品体系和命名规则

英伟达这几年很火 。文看伟达因为AI的懂英的产带动 ,它几乎成为全球最受关注的品体公司 。

我们总是系和会在网上看到和英伟达有关的一些名词 ,例如 :

A100、命名B100、规则H100 、文看伟达GH200 、懂英的产GB200、品体NVLINK、系和NVSwitch 、源码下载命名DGX 、规则HGX、文看伟达Quantum、懂英的产Spectrum 、品体BlueField、CUDA等等 。

这些名词看多了,就有点晕 。搞不懂到底是什么 ,有什么关系。

今天这篇文章 ,小枣君就给大家详细梳理一下这些名词概念 ,顺便普及一下相关的知识。免费模板

算力芯片——V100/A100/H100/B200等

这些名词 ,应该是大家最常见的 。

没错,这些都是AI算力卡,也就是GPU卡的型号 。

GPU卡(6块)

英伟达的GPU,每隔几年就会出一个新的架构 。每个架构,都会以一个著名科学家的建站模板名字命名,如下所示:

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所以 ,基于某个架构的卡,一般就会以这个架构名称的首字母开头(游戏显卡除外)  。

例如 ,基于Volta(伏特)架构的V100,基于Ampere(安培)架构的A100 ,基于Hopper(赫伯)架构的H100 、H200,基于Blackwell(布莱克威尔)架构的B100、香港云服务器B200等 。

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某200一般是某100的升级版。例如H200 ,就是H100的升级版(采用了HBM3e内存等升级)。

L40和L40s名字稍微有点特别  ,两者基于Ada Lovelace(世界上第一个女程序员的名字)架构 ,后者是前者的升级版 。两个卡都是针对数据中心市场推出的云计算 ,主打低成本和性价比 。

还有1个型号大家应该比较熟悉——H20 。

这是英伟达因为美国出口限制而推出的阉割版(特供版)。据说B200也会有对应的阉割版B20。

英伟达的下一代AI平台是Rubin(罗宾) ,计划于2026年推出。大家一开始以为下一代GPU就是R100  、R200 。但英伟达给出的源码库路线图 ,又说是X100 。所以,还有待观望。

2028年 ,英伟达会推出下下一代平台——Feynman(费曼)。

超级芯片——GH200、GB200等

GPU是英伟达的算力核心硬件单元。但他们并不是只有GPU 。围绕GPU ,他们还有很多的产品和解决方案。

英伟达早期的时候是和IBM POWER CPU合作,后来 ,可能是感觉IBM不给力  ,于是自己开始研发CPU。例如,基于ARM架构研发的Grace CPU(Vera CPU在路上)  。

英伟达采用NVLink技术 ,将GPU和CPU进行配对,就变成了所谓的超级芯片平台(Superchip) 。

例如GH200、GB200 ,以及不久前新发布的GB300(Blackwell Ultra) 。

由一个Grace CPU和两个Blackwell B200 GPU组成的平台 ,就是GB200(取Grace和Blackwell的首字母),据说性能是H100的7倍。

GB200

类似的,GH200,就是Grace CPU和Hopper GPU的组合搭配。

超级计算机平台——DGX/EGX/IGX等

再往上一个层级,就是计算机了  。其实刚才GB200,已经是个计算机了。

基于刚才的各种芯片平台 ,英伟达构建了对应的计算机平台,或者说,叫做超级计算机平台,包括DGX 、EGX、IGX  、HGX、MGX等 。

具体的区别如下,我就不多解释了,看下表:

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DGX还是见得比较多。当年黄仁勋送给OpenAI的,就是第一代的DGX-1  。

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现在的DGX,基本上都是土豪金配色 ,价格也很昂贵 。

面向桌面市场  ,英伟达还推出了DGX Spark和DGX Station,相当于工作站。

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DGX Spark和DGX Station

节点内部连接:Scale Up(超节点)——DGX GB200 NVL72等

接下来,要涉及到通信方面的技术了 。

之前小枣君给大家介绍超节点的时候(最近很火的“超节点” ,到底是干啥的 ?),提到过NVLINK。

NVLINK是英伟达推出的GPU卡间互连技术,主要是取代PCIe 。刚才也提到 ,CPU和GPU之间,也是NVLINK技术 。

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NVLINK多节点,就不好直连了 ,要引入交换芯片 。于是 ,就有了NVLink Switch ,也叫NVSwitch。后来 ,芯片又变成了设备。

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NVLINK可以把很多的GPU连起来,组成看似很多计算机 ,但实际上属于一个逻辑节点(超节点)的平台。

近年来 ,我们经常听说DGX GB200 NVL72。

DGX GB200 NVL72 ,采用了NVLINK5 ,包含了18个GB200 Compute Tray(计算托架) ,以及9个NVLink-network Switch Tray(网络交换托架)。如下图所示:

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NVL72机柜

每个Compute Tray包括2颗GB200超级芯片 。所以  ,就是36个Grace CPU(18×2) ,72个B200 GPU(18×2×2)。

8个DGX GB200 NVL72 ,又可以组成一个576个GPU的SuperPod超节点。

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节点外部互连:Scale Out(IB和以太网)

单节点内,不断加GPU ,是Scale Up(纵向扩展) 。单节点到了一定规模,就不好再增加了。就要增加节点数量,搞节点与节点之间的互连  ,那就是Scale Out(横向扩展)。

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Scale Out,英伟达也有解决方案 ,那就是InfiniBand(IB)技术 。

InfiniBand以前是Mellanox公司的。英伟达布局深远  ,2019年把Mellanox收购了,InfiniBand就成了英伟达的私有技术 。

InfiniBand是技术名词,不是产品名词 。英伟达基于InfiniBand推出的产品平台是NVIDIA Quantum(“量子”的意思)。

例如 ,2024年3月,英伟达发布的Quantum-X800网络交换机平台,端到端吞吐量能够达到800Gbps。平台包括了含Quantum Q3400交换机 、ConnectX-8 SuperNIC网卡等硬件。

这些硬件 ,也都是有系列的。Quantum-X800的上一代 ,是Quantum-2。ConnectX-8的前代,有ConnectX-6 、ConnectX-7等 。

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ConnectX高速网卡也是来自Mellanox 。

Scale Out的两大解决方案,除了InfiniBand,还有以太网 。英伟达以太网这边也没放过,也有产品 ,就是Spectrum-X800。(Spectrum是“光谱”的意思。)

Spectrum-X800包括了Spectrum SN5600交换机 、BlueField-3 SuperNIC网卡等硬件产品  ,吞吐量同样高达800Gbps 。

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BlueField是这些年很火的DPU。英伟达将Mellanox的ConnectX网卡技术与自己的已有技术相结合 ,于2020年正式推出了BlueField-2 DPU和BlueField-2X DPU 。现在演进到了BlueField-3 。

对了,前段时间,英伟达还发布了CPO光电一体化封装网络交换机Spectrum-X Photonics和Quantum-X Photonics 。

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英伟达还有一些其它的网卡 、连接器 、线缆等配件,就不逐个介绍了。

黄教主前段时间透露,新一代的Rubin平台发布时,据说会带来NVLink 6、ConnectX-9 SuperNIC和Quantum(Spectrum)-X1600。可以期待一下。

开发框架——CUDA

刚才介绍的 ,是英伟达的算力硬件平台家族 ,以及通信网络家族 。

再看一个软件方面的名词——大名鼎鼎的CUDA 。

英伟达的硬件和网络做得很牛 ,但实际上,最被视为核心竞争壁垒的 ,反而是这个CUDA 。

CUDA(Compute Unified Device Architecture ,计算统一设备架构) ,是英伟达在2006年推出的并行计算平台和编程模型。它让开发者能够直接在GPU上编写代码,从而大幅提升计算速度 。

如今,CUDA就像是智算开发的操作系统,集编程模型、编译器 、API 、库和工具于一体,有利于用户更好地发挥英伟达硬件的能力 。

CUDA不仅是个工具 ,更形成了强大的AI开发生态 。它是英伟达整个业务体系的神经中枢。

现在很多AI开发都依赖于英伟达的硬件和CUDA,换硬件其实也不是很难 ,但是 ,生态迁移更加痛苦。

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好啦,关于英伟达的主要产品体系和命名规则 ,就介绍到这里 。

在不同的领域,英伟达会基于这些核心产品 ,构建不同的解决方案 。有的时候,也会衍生出一些升级版或阉割版 ,大家注意一下就行。

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