Hopper アーキテクチャ
概要
Ampareモデルの後継となる次世代GPUアーキテクチャ「Hopper」ベースのNVIDIA H100 Tensor コア GPUは、大規模言語モデル (LLM）におけるパフォーマンスを前世代比30倍に高速化。現在飛躍的な発展を遂げる生成AI（ジェネレーティブAI）の活用領域においても、業界の一歩先を行く性能を発揮します。
H100 は80GB GPUメモリ、第4世代のTensorコアを搭載し、3,026 teraFLOPSのFP8 Tensor コア性能を誇ります。専用のTransformer Engineを利用することで、兆単位のパラメーターを持つ言語モデルを実装できます。
さらに、「H100 NVL」では、94GB HBM3 メモリ GPUを2基組み合わせ、合計188GBのメモリを搭載。メモリ帯域幅は計7.8TBpsとなり、大規模AIモデルに求められるメモリ容量/帯域の拡張を実現しています。
GPUとGPUを毎秒900Gbpsで相互接続する第4世代NVLink、ノード全体でGPU間の通信を加速する NVLINK Switch System、PCIe Gen5、NVIDIA Magnum IO™ ソフトウェアの組み合わせにより、エンタープライズ用途はもとより、大規模な統合 GPU クラスタに至るまで、幅広い拡張性を提供します。
前モデル（A100）との性能比較
特長
大規模言語モデル（LLM）における最大のパフォーマンスを発揮
前世代のA100と比べて最大30倍の推論性能を発揮し、遅延を最小限に抑えています。
第4世代のTensorコアは、ムーアの法則を超えるパフォーマンス向上を継続的に提供し、多くのパラメーターを持つ大規模な言語モデルであっても、精度を維持しながらメモリ消費を削減して性能を向上します。
生成できるものは画像、動画、楽曲等、プログラムのコード、文章など多岐にわたり、クリエイティブな成果物を生み出せる点が特徴です。
FP8（8ビット浮動小数点演算）
前世代のA100ではFP16（16ビット浮動小数点演算）での処理を行っていましたが、H100では新たにFP8（8ビット浮動小数点演算）を採用することで、4000TFLOPSという非常に高い演算性能を実現しました。これはA100の処理性能の約6倍にのぼります。
また、FP16では2000TFLOPS、TF32で1000TFLOPS、FP64で60TFLOPSとなっており、いずれもA100の3倍のパフォーマンスを誇ります。
TRANSFORMER ENGINE
H100では、FP8 と FP16 の精度を混在させることができます。さらなる高速化・正確性を実現できるAIモデルにはFP8を適用し、それ以外はFP16を利用するといったように、それぞれのワークロードに適したものを使い分けることが可能です。
演算結果の統計情報を基に、GPUが自動的にFP8/FP16を使い分けるため、フレームワーク側が選択する必要はありません。
CONFIDENTIAL COMPUTING
世界で初めて、CPU と H100 GPU の間のデータ転送をPCIe ラインレートで暗号化し、GPUが使用中のデータ・ワークロードの機密性と完全性を守るセキュリティ機能を実装しました。
ホストOSやハイパーバイザーなど、許可しないユーザがデータを覗き見たり、ユーザの意図しない変更が加えられるリスクから保護します。
第2世代MIG（マルチインスタンスGPU）
A100で実装されたマルチインスタンス GPU (MIG) 機能では、1枚のGPUを最大７つのインスタンスに分離することができます。それぞれのインスタンスにメモリ・キャッシュ・GPUコアを割り当てられ、異なるユーザ・用途で利用することが可能です。
H100ではMIG機能をさらに強化。他のインスタンスの影響を受けることなく、よりセキュアにマルチテナント/マルチユーザー構成を利用できます。
DPX命令
動的プログラミングは、複雑な再帰的問題を単純な小問題に分割して計算する手法です。他の手法に比べ、短時間で幾何級数的な難問を解決することができるため、最短な配送ルートの割り出し、病理診断などさまざまな産業で活用されています。
H100では、DPX 命令で動的プログラミングの計算速度をさらに向上します。 CPUと比較すると 40 倍、A100と比べても 7 倍の演算スピードを実現。
NVIDIA H200 Tensor Core GPU
HBM3e GPUメモリを初めて搭載したNVIDIA H200 GPUは、生成AIやLLM (大規模言語モデル)のトレーニングにおいて革新的なパフォーマンスを発揮します。
旧世代のNVIDIA H100 GPUと比べ、 LLM推論においては約2倍、HPC解析では110倍の性能向上を実現します。
NVIDIA H200 Tensor Core GPU
| 項目 | 仕様 |
| メモリ | ・141GB |
| メモリ帯域幅 | ・4.8TB/s |
| パフォーマンス | ・倍精度 (FP64)：34TFLOPS ・単精度(FP32)：67TFLOPS ・半精度(FP16 Tensor Core)：1,979TFLOPS* ・TF32 Tensor Core：989TFLOPS* ・FP8 Tensor Core：3,958TFLOPS* *スパース行列演算機能付き |
| フォームファクター | ・SXM |
| マルチインスタンスGPU(MIG) | ・最大7つのMIGに分割可能 ※1インスタンスあたりのメモリ容量：16.5GB |
| インターコネクト | ・NVIDIA NVLink®:900GB/s ・PCIe Gen5: 128GB/s |
| 最大電力消費 | ・700W |
NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchip
NVIDIA Hopper™ベースの H100 GPUとArmベースのNVIDIA Grace™ 72コア CPUを、NVIDIA NVLink®-C2C インターコネクトテクノロジを用いて１基のコアに統合したモデル。8ペタFLOPSのAIパフォーマンスを誇り、生成AIやLLM (大規模言語モデル)のトレーニングにおいて革新的なパフォーマンスを発揮します。
従来の PCIe Gen5 レーンと比較して 7 倍広い最大 900 GB/秒の総帯域幅を実現。NVIDIA NVLink🄬システムに対応し、複数のGH200を高速・低遅延に接続することが可能です。
NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchip
| カテゴリ | 項目 | 仕様 |
| CPU | 総CPUコア | ・72 Arm Neoverse V2 コア |
| L1キャッシュ | ・64KB i-cache + 64KB d-cache | |
| L2キャッシュ | ・1MB/コア | |
| L3キャッシュ | ・117MB | |
| メモリ | ・480GB | |
| メモリ帯域幅 | ・512GB/s | |
| PCIe接続 | ・PCIe Gen5 ×4レーン | |
| GPU | メモリ | ・HBM3 ：96GB ・HBM3e：144GB |
| メモリ帯域幅 | ・HBM3 ：4TB/s ・HBM3e：4.9TB/s |
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| パフォーマンス | ・倍精度 (FP64) : 34TFLOPS ・単精度 (FP32) : 67TFLOPS ・半精度 (FP16 Tensor Core) : 1,979TFLOPS* | 990TFLOPS ・FP8 Tensor Core：3,958TFLOPS* | 1,979TFLOPS ・Bfloat16 Tensor Core : 1,979TFLOPS* | 990TFLOPS ・INT8 Tensor Core：3,958TOPS* | 1,979TOPS *スパース行列演算機能付き |
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| 共通 | NVLink-C2C CPU-GPU接続帯域幅 |
・900GB/s |
| 最大電力消費 | ・450W～1,000W | |
| サーマルソリューション | ・空冷 / 水冷 |
NVIDIA H100 Tensor Core GPU
Hopperアーキテクチャを採用したAI/ディープラーニング向けGPU。第4世代の Tensor コアと、FP8 精度の Transformer Engine を搭載し、MoE (Mixture-of-Experts) モデルのトレーニングを前世代よりも最大 9 倍高速化します。
NVIDIA マルチインスタンス GPU (MIG) テクノロジを利用することで、1基のGPUを最大7つのインスタンスに分割し、それぞれのリソースを複数の用途に活用することができます。
NVIDIA H100 Tensor Core GPU
| 項目 | 仕様【H100 PCIe】 | 仕様【H100 SXM(NVLink)】 |
| メモリ | ・80GB | ・80GB |
| メモリ帯域幅 | ・2TB/s | ・3TB/s |
| 最大電力消費 | ・350W | ・700W |
| パフォーマンス | ・倍精度 (FP64) : 24 TFLOPS ・単精度 (FP32) : 48 TFLOPS ・半精度 (FP16 Tensor Core) : 1,600 TFLOPS* / 800 TFLOPS ・FP8 Tensor Core：3,200TFLOPS* / 1,600TFLOPS ・Bfloat16 : 1,600 TFLOPS* / 800 TFLOPS ・INT8 Tensor Core：3,200 TOPS* / 1,600 TOPS *スパース行列演算機能付き |
・倍精度 (FP64) : 30 TFLOPS ・単精度 (FP32) : 60 TFLOPS ・半精度 (FP16 Tensor Core) : 2,000 TFLOPS* / 1,000 TFLOPS ・FP8 Tensor Core：4,000TFLOPS* / 2,000TFLOPS ・Bfloat16 : 2,000 TFLOPS* / 1,000 TFLOPS ・INT8 Tensor Core：4,000 TOPS* / 2,000 TOPS *スパース行列演算機能付き |
| マルチインスタンスGPU[MIG] | ・10GB×7インスタンス | |
| 相互接続帯域幅 | ・NVLink : 600GB/s ・PCIe Gen5 : 128GB/s |
・NVLink : 900GB/s ・PCIe Gen5 : 128GB/s |
NVIDIA DGX™ H100
Hopperアーキテクチャを採用した「NVIDIA H100 GPU」を8基搭載するAI/ディープラーニング向けアプライアンス。32PetaFLOPS(FP8の場合)のパフォーマンスを発揮できる世界最高性能のAIエンタープライズインフラストラクチャです。
- NVIDIA H100 GPU：8基
- 合計GPUメモリ：640GB
- GPU間の双方向帯域幅：7.2TB/秒（NVIDIA 🄬 NVSwitches™：4基）
- デュアルCPU
- NVIDIA CONNECTX®-7 x8 および、NVIDIA BLUEFIELD® DPU 400Gb/秒 ネットワーク インターフェイス x2（ピーク時の双方向ネットワーク帯域幅 1TB/秒）
- NVMe SSD：最大30TB
- ソフトウェア：NVIDIA Base Command™ / NVIDIA AI Enterprise プリインストール
NVIDIA DGX™ H100
| 項目 | 仕様 |
| GPU | NVIDIA H100 Tensor Core GPU（80GB）x 8 |
| GPUメモリ | Total：640GB |
| 演算性能 | FP8：32PetaFLOPS |
| CPU | Dual Intel® Xeon® Platinum 8480C Processors 112 Cores total, 2.00 GHz (Base),3.80 GHz (Max Boost) |
| メモリ | 2TB |
| ストレージ（For OS） | M.2 NVMe SSD 1.92TB x 2 |
| ストレージ（For Data） | U.2 NVMe SSD 3.84TB x 8 |
| NVIDIA ® NVSwitch™ | 4 |
| ネットワーク | OSFP ports serving x4 single-port NVIDIA ConnectX-7 x8 400Gb/s InfiniBand/Ethernet dual-port NVIDIA BlueField-3 DPUs VPI x2 400Gb/s InfiniBand/Ethernet 200Gb/s InfiniBand/Ethernet |
| OS/ソフトウェア | 【プリインストール】 ・DGX OS(Ubuntuベース) ・DGX software stack(DGXに最適化されたドライバ・パッケージを含む) ・NVIDIA Base Command™ ・NVIDIA AI Enterprise 【オプション】 ・Ubuntu or Red Hat Enterprise Linux ・DGX software stack(必要なソフトウェアのみ個別追加可能) |
| 最大消費電力 | 11.3kW |
| 重量 | 170.45kg（Packaged system weight） |
| サイズ | 幅482.2mm × 高さ345mm × 奥行897.1mm |
HGX H100
DGX H100のOEMモデル。Hopperアーキテクチャを採用した「NVIDIA H100 GPU」を4基または8基搭載可能な、SXM5/Gen5対応ラックマウント型GPUスーパーコンピューター。
NVLinkおよびNVSwitchによるGPUダイレクト通信で高速・高度な演算性能を発揮します。
NIC、メモリ容量、搭載CPU、ストレージなど、スペックは要件に合わせて任意にカスタマイズが可能です。
DGX H100 / HGX H100条件比較
| DGX H100 | HGX H100 | ||
|---|---|---|---|
| 価格 | 営業担当へお問い合わせください。 【適用可能な特価プログラム】 ・アカデミック ・NVIDIA Inception Parter |
見積シミュレーター | |
| サーバ仕様 | ユニットサイズ | 10U | 8U |
| 定格消費電力 | 11.3kVA | 10.3kVA (搭載構成により変動） | |
| NVSwitch | 対応 | 対応 | |
| NVLink | 対応 | 対応 | |
| 構成－ GPU/CPU/メモリ/ディスク/NIC等 |
アプライアンス （変更不可） | カスタマイズ可 | |
| 保守/サポート | ・3-5年オンサイト保守(※) ・NVIDIAテクニカルサポート ※GPU/CPUのみ。他パーツはクロスシップ |
・1-5年オンサイト保守 or センドバック保守(※) ・SUpermicroテクニカルサポート ※保守年数、保守レベルは選択可能 |
|
| ソフトウェア | NVIDIA AI Enterprise | ◎ | 有償オプション |
| NVIDIA Base Command | ◎ | × | |
| NVIDIA Bright Cluster Manager | ◎ | 有償オプション | |
| OS | Ubuntu Linux OS | 自由選択可 |