Voltaベースの Tesla V100 データセンター GPU、120 テラフロップスのディープラーニングの壁を打破
NVIDIAは5月10日、米国カリフォルニア州サンノゼで開いたGPUテクノロジカンファレンス（GTC）で、人工知能（AI）と、ハイパフォーマンスコンピューティングにおける進化の次の波を推進するべく開発した世界で最もパワフルなコンピューティングアーキテクチャー、「Volta™」を発表した。
また併せて、初のVoltaベースのプロセッサーNVIDIA® Tesla® V100データセンター GPUも発表。同社によると、このプロセッサーは、AIの推論とトレーニング向けに、またHPC とグラフィックスのワークロードを加速するため、並外れたスピードとスケーラビリティーを実現すると云う。
このGTCの基調講演に於いてVolta を発表を高らかに宣言したNVIDIAの創設者兼 CEOジェンスン・フアン氏(Jensen Huang) は、「AIは、人類の歴史において最も優れたテクノロジーの進化を推進しています。インテリジェンスを自動化し、産業革命以降、類のない社会の進化の波に拍車をかけるでしょう。
ディープラーニングは、学習するコンピューターソフトウェアを創造する革新的な AI アプローチであり、処理能力に対して飽くなき要求があります。
何千人ものNVIDIAのエンジニアは、Volta の構築に3年を費やしてこのニーズに応え、業界は、人生を変えるような AI の可能性を実感できるようになりました。
NVIDIA の第 7 世代の GPU アーキテクチャーであるVolta は、210 億のトランジスタから構成され、ディープラーニング向けに CPU 100 基に相当するパフォーマンスを実現します。
Voltaは、ピーク性能で、NVIDIA GPU アーキテクチャーの現行世代であるPascal®の 5倍、2年前に発表されたMaxwell®アーキテクチャーの15倍の処理能力を提供します。
このパフォーマンスの向上は、ムーアの法則で予測されていた値の4倍を超えるものです。
AIの加速に対する要求は、かつてないほど大きくなっています。がんとの闘い、自動運転車によって交通をより安全にする取り組み、インテリジェントで新しい顧客体験の提供など、次の進化を推進するため、開発者、データサイエンティスト、研究者のニューラルネットワークに対する依存度はますます高くなっています」と述べた。
近年、ＩＣＴに関わるネットワーク環境が複雑化。それにつれてデータセンターの処理能力を急激に増大させる必要が出てきている。
また、効率的に規模を拡大し、自然言語のバーチャルアシスタントやパーソナライズされた検索と推奨システムなど、きわめて正確なAIベースのサービスが急速に導入されるのをサポートする必要も求められている。
ジェンスン・フアン氏はVoltaが、こうした環境下でハイパフォーマンスコンピューティングの新しい標準になると云う。同氏は、「Voltaは、インサイトを発見するという点では、コンピューティング科学とデータ科学の両面で他に勝るHPCシステム向けプラットフォームを提供します。
統合されたアーキテクチャー内でCUDA®コアと新しいVolta Tensor Coreを組み合わせると、Tesla V100 GPUを備えた 1 台のサーバーは、従来の HPC 向けの数百基におよぶコモディティー CPU の代わりになります。
Tesla V100 GPUは、100 テラフロップスのディープラーニングパフォーマンスの壁を打破できる画期的なテクノロジーにより、前世代のNVIDIA GPUから一気に進化しました」と畳み掛けた。
そのTesla V100 GPUは、以下の要素から構成されている。
- Tensor Coreは、AI ワークロードを加速できるよう設計されている。V100は、Tensor Core640 基を備え、120 テラフロップスのディープラーニングパフォーマンスを実現。これは、100 基の CPU に相当するパフォーマンスになる。
- 新しいGPUアーキテクチャーは、210 億を超えるトランジスタを備えた。統合されたアーキテクチャー内でCUDAコアと Tensor Coreを組み合わせ、単一の GPU において AI スーパーコンピューターのパフォーマンスを提供する。
- NVLink™は、次世代の高速インターコネクトを提供し、GPU 同士、またはGPU と CPU をリンクする。そのスループットは、前世代のNVLinkに対し最大 2 倍となっている。
- 900 GB/秒の HBM2 DRAMは、Samsungとのコラボレーションにより開発され、前世代の GPU よりメモリ帯域幅を 50% 増強させた。これはVoltaのコンピューティングスループットをサポートするために不可欠な要素である。
- Volta向けに最適化されたソフトウェア (CUDA、cuDNN、TensorRT™ソフトウェアなど) は、AI と研究を加速するため主要フレームワークとアプリケーションで活用できる。
また最後に同社は、主要な顧客企業や組織から得た、以下のコメントを紹介した。
Amazon Web Services、コンピュートサービス担当バイスプレジデント、マット・ガーマン (Matt Garman) 氏
「NVIDIA と AWSは、お客様がコンピューティングを駆使した AI ワークロードをクラウドで実行できるように、長い間協力してきました。
私たちは、2010 年に GPU 向けに最適化された初のクラウドインスタンスを発表し、昨年は、クラウドにおいて利用可能な最もパワフルな GPU インスタンスを発表しました。
AWS には、今日の最も革新的かつ創造的な AI アプリケーションの一部が存在します。Volta が今年中に提供され、お客様が次世代の汎用 GPU インスタンス群を利用して、新しい優れたアプリケーションを構築するのを支援できることを楽しみにしています。」
Baidu、プレジデント、張亜勤 (Yaqin Zhang) 氏
「NVIDIA が最近Voltaを発表したことに対し、お祝い申し上げます。Baidu CloudからIntelligent Drivingまで、Baiduは、オープン AI プラットフォームの構築における取り組みを強化しています。
当社はNVIDIA とともに、グローバルな AI テクノロジーの開発と応用を加速し、社会全体のため、より大きな機会を創造できると確信しています。」
Facebook、チーフテクノロジーオフィサー、マイク・シュローファー (Mike Schroepfer) 氏
「NVIDIA と Facebookはすばらしいパートナーです。私たちは、Facebookの Caffe2 およびPyTorchに対するNVIDIAの貢献をうれしく思います。
NVIDIA の新しく、ハイパフォーマンスな Volta のグラフィックスアーキテクチャーが実現する、AI の進化を楽しみにしています。」
Google、Google Cloud Platform のエンジニアリング担当バイスプレジデント、ブラッド・カルダー (Brad Calder) 氏
「NVIDIAの GPU は、Google Cloud Platformのお客様に大幅なパフォーマンスの向上をもたらします。
GPU は、当社のインフラストラクチャーの重要な部分であり、Googleや当社の企業のお客様に、機械学習やハイパフォーマンスコンピューティング、データ分析向けの特別なコンピューティング能力をもたらします。
Volta のパフォーマンス向上により、GPUは一層パワフルになるでしょう。私たちは、Volta GPU をGCP 上で提供しようと計画しています。」
Microsoft、Microsoft AI およびリサーチグループ担当エグゼクティブバイスプレジデント、ハリー・シャム (Harry Shum) 氏
「Microsoft と NVIDIAは、Microsoft Azure Nシリーズ、Project Olympus、Cognitive Toolkitなど、AI テクノロジーに関して長年パートナーシップを組んできました。
新しい Volta のアーキテクチャーは、Microsoftのお客様に並外れた新しい能力を解放するでしょう。」
オークリッジ国立研究所、コンピューティングおよび計算科学のアソシエートラボラトリーディレクター、ジェフ・ニコルス (Jeff Nichols) 氏
「オークリッジ国立研究所は、今夏、先導的な次世代コンピューティングシステムSummitの構築を開始します。
Summitは、Volta GPUを備え、2018 年に構築が完了すれば、科学の発見に役立つ米国トップのスーパーコンピューターになるでしょう。
Summitにより、米国は科学研究の最先端の地位を維持し、エネルギー省は、コンピューティング科学と AI 支援による発見に伴う複雑な課題に対処できるでしょう。」
Tencent、シニアエグゼクティブバイスプレジデント、湯道生 (Dowson Tong) 氏
「WeChat の音声テクノロジー、QQとQzoneのフォトとビデオのテクノロジー、Tencent Cloudに基づくディープラーニングプラットフォームなど、当社の幅広い製品はすでに AI に依存しています。
私たちは、Volta が当社の AI 開発者向けにこれまでにないコンピューティングパワーを提供すると確信しており、Tencent Cloudから、このような能力がさらに多くのお客様にまもなく解放されることをたいへんうれしく思います。」