NVIDIA Ada Lovelace「GeForce RTX 40」ゲーミングGPUの詳細。アンペール、第4世代Tensor、第3世代RTコアの2倍のROPs、巨大なL2キャッシュ、50%増のFP32ユニット

GeForce RTX 40シリーズグラフィックスカードを搭載するNVIDIA Ada Lovelace Gaming GPUに関する詳細が明らかになりました。新情報はKopte7kimiからのもので、次世代アーキテクチャのブロック図について語られています。

NVIDIA GeForce Ada Lovelace GPU SMブロックダイアグラム詳細。より大きく、より良く、ゲーマーのために

NVIDIA Ada Lovelace GPUのアーキテクチャは、もはや謎ではありません。

GeForce RTX 40シリーズグラフィックスカードの次世代AD10*シリーズSKUを駆動する具体的な構成が判明し、ラインナップの仕様もリークされています。

さて、そろそろ純粋に次世代グラフィックスチップそのものについて語りたいところです。

NVIDIA AD102「Ada Lovelace」Gaming GPU「SM」ブロック図（ソース：Kopite7kimi）:

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NVIDIA GA102 「Ampere」ゲーミングGPU「SM」ブロック図：

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GPUの構成から、Kopite7kimiは、トップのAD102 GPUを、グリーンチームの他の様々なGPUと比較しています。

ゲーミングに特化した「Ampere GA102」や「Turing TU102」、HPCに特化した「Hopper GH100」や「Ampere GA100」などが追加されています。

HPCに特化した設計は、消費者向けの製品とは大きく異なるため、ここでは、AD102をゲーム用の先行製品と比較することにします。

NVIDIA Ada Lovelace AD102 GPUは、最大12 GPC (Graphics Processing Clusters)を搭載する予定です。

これは、GA102が7GPCしか搭載していないのに対し、70％増となる。各GPUは、6つのTPCと2つのSMで構成され、これは従来のチップと同じ構成です。

各SM（Streaming Multiprocessor）には4つのサブコアが搭載されますが、これもGA102 GPUと同じです。

変更点は、FP32とINT32のコア構成です。

各サブコアには128個のFP32が搭載されるが、FP32+INT32を合わせると最大192個になる。

これは、FP32ユニットがIN32ユニットと同じサブコアを共有しないためだ。

128個のFP32コアは、64個のINT32コアとは別になっている。

つまり、各サブコアは、128個のFP32ユニットと64個のINT32ユニットで構成され、合計で192個となる。

各SMは、FP32ユニット512個＋INT32ユニット256個、合計768個を搭載することになる。そして、SMは合計24基(GPCあたり2基)なので、FP32ユニット12,288基、INT32ユニット6,144基、合計18,432基のコアを持つことになる。

また、各SMには2つのWrap Schedules（32スレッド/CLK）が含まれ、SMあたり64ラップになります。

これはGA102 GPUと比較して、コア数(FP32+INT32)で50%、Wraps/Threadsで33%の増加となっています。

NVIDIA Ada Lovelace GPUのスペック「速報値」

キャッシュに話を移すと、ここもNVIDIAが既存のAmpere GPUに対して大きなブーストをかけたセグメントだ。

Ada Lovelace GPUは、SMあたり192KBのL1キャッシュを搭載し、Ampereから50%増となる。

これは、トップのAD102 GPUでは、合計4.5MBのL1キャッシュを搭載することになる。

L2キャッシュは、リークにあるように96MBに増量される。

これは、6MBのL2キャッシュを搭載するAmpere GPUの16倍に相当する。

キャッシュはGPU全体で共有される。

最後にROPですが、こちらも1GPCあたり32個と、Ampereの2倍になっています。

Ampereの最速GPUであるRTX 3090 Tiでは112個しかなかったROPが、次世代フラッグシップでは最大で384個になります。

また、Ada Lovelace GPUには、最新の第4世代Tensorコアと第3世代RT（Raytracing）コアが搭載されており、DLSSとRaytracingのパフォーマンスを次のレベルに引き上げるのに役立ちます。

Ada Lovelace AD102 GPUは、全体として以下のような特徴を備えています。

2～3GHz台と言われるクロックは方程式に取り込まれないので、対Ampereのコアあたりの性能向上にも大きな役割を果たすことになることに注意してください。

次世代ゲーミングGPU「Ada Lovelace」を搭載したNVIDIA GeForce RTX 40シリーズグラフィックスカードは、2022年後半に発売予定＆Hopper H100 GPUと同じTSMC 4Nプロセスノードを利用すると言われています。

NVIDIA CUDA GPU (噂) 暫定版：