Hopper架构性能提升可从硬件、软件及系统协同优化三方面入手,具体如下:
- 硬件层面
- 制程工艺升级:采用4nm工艺(如H100),集成800亿晶体管,提升晶体管密度与计算效率。
- 内存与互联优化:搭载HBM3显存(如80GB/3TB/s带宽),支持NVLink-C2C高速互联,实现CPU与GPU内存共享,减少数据传输延迟。
- 专用硬件单元:引入张量存储加速器(TMA)、异步事务屏障,优化数据移动效率,支持FP8/FP16混合精度计算,提升算力。
- 软件与算法层面
- 优化内存管理:采用分页式KV缓存、双缓冲机制,减少内存碎片与访问延迟,如FlashMLA通过64B分块提升缓存命中率。
- 并行计算优化:利用线程块集群(Clusters)和异步执行(如PDL技术),重叠计算与数据传输,提升GPU利用率。
- 算法适配:针对大语言模型等场景,优化注意力机制计算,如FlashMLA通过稀疏计算和分块调度降低计算复杂度。
- 系统协同优化
- 统一内存架构:通过NVLink-C2C实现CPU与GPU共享虚拟内存,避免显式数据拷贝,提升跨设备计算效率。
- 动态负载均衡:根据任务特性动态分配SM资源,避免计算单元闲置,如通过动态调度策略优化多任务并行。