传英伟达GH100采用5nm工艺：晶体管密度翻番

按照现在两年换一代的节奏，NVIDIA最快会在4月的GTC大会上公布新一代显卡架构，代号Hopper的新架构将首先应用于数据中心市场。GH100芯片将采用5nm工艺，其核心面积接近900m㎡，成为有史以来最大的GPU。

近日，国内知名论坛ChipHell的最新传闻消息，HopperGH100可能拥有超过1400亿个晶体管。作为参考，NVIDIA在售的旗舰数据中心芯片A100的晶体管数量为542亿，AMD的InstinctMI200系列为582亿个晶体管，HopperGH100的晶体管数量几乎是它们的2.5倍。

简单换算成晶体管密度的话，AmpereA100每平方毫米的晶体管数量为6560万个，AldebaranGPU(传闻790m㎡芯片尺寸)约为7360万个。按照CHH论坛的数据，HopperGH100有望在5nm工艺加持下，达到1.555亿个晶体管/平方毫米的密度。

但这些数据目前仅为传闻，且适用于单芯片封装的版本。另有消息称英伟达会在这一代GPU产品线中，尝试多芯片封装(MCM)，所以它很可能以独立的SKU出现(比如GH102GPU)，然后通过多芯片封装组合到同一基板上。此举不仅能降低芯片的制造成本，同时还能利用较大的间距，缓解先进工艺的积热问题。

结合此前的传闻，英伟达为GH100使用台积电5nm工艺打造，两颗GPU核心组成，带来最多288组单元(每组CUDA未知)。若每组单元使用64个CUDA的设计，其理论CUDA总数将达18432个，总数是满血版GA100的2.25倍(消费级显卡的单元架构不同于计算卡)，并塞下更多的FP64/FP16和TensorCore。

若NVIDIA的每个GPU模块中开启134组CUDA单元，未启用GPUSparsity，其FP32/FP64的性能可能不如AMD的InstinctMI200竞品。但NVIDIA可能通过COPA的GPU实现，一款适用于高性能计算(HPC)，另一款主打深度学习(DL)细分市场。

显存方面，HopperGPU可能通过多芯片封装技术，在末端带来高达960/1920MB的缓存(LLC)，233GB带宽的HBM2e显存和高达6.3TB/s的显存带宽。

编辑点评与消费级游戏显卡不同，HopperGH100主要面对数据中心，核心架构与桌面、笔记本产品不同，两者之间不存在可比性。游戏级显卡应该会在第三季度到来，希望这次不要在延续安培产品一卡难求的囧况。