Khám phá siêu vi xử lý đồ họa NVIDIA H100

Trong vũ trụ công nghệ không ngừng phát triển, sự xuất hiện của NVIDIA H100 đã tạo nên một cơn địa chấn thực sự, thu hút sự chú ý của giới chuyên môn và các tổ chức hàng đầu thế giới mặc dù được bán với giá thành gần 1 tỷ đồng. Vậy điều gì ẩn chứa bên trong con chip đồ họa này khiến nó trở nên đặc biệt và được săn đón đến vậy? Chúng ta hãy cùng đi sâu vào phân tích để hiểu rõ hơn về sức mạnh và tiềm năng của NVIDIA H100!

Thời điểm trình làng và nền tảng kiến trúc đột phá

Để hiểu rõ về H100, trước tiên cần nhìn lại thời điểm nó chính thức bước ra ánh sáng. NVIDIA đã giới thiệu siêu phẩm này vào ngày 21 tháng 3 năm 2023, đánh dấu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới cho điện toán tăng tốc.

Cốt lõi của H100 là kiến trúc Hopper hoàn toàn mới, một sự kế thừa và cải tiến vượt bậc so với các thế hệ trước đó. Được sản xuất trên quy trình công nghệ 4 nanomet tiên tiến của TSMC, GPU GH100 (trái tim của H100) mang trong mình những cải tiến đáng kể về mật độ bóng bán dẫn và hiệu quả năng lượng. Ngay từ khi ra mắt, H100 đã được định vị là một giải pháp chuyên dụng, không hướng tới thị trường tiêu dùng phổ thông mà tập trung vào việc giải quyết những thách thức tính toán phức tạp nhất. 

>>> Truy cập Máy Chủ Việt để mua server chính hãng full CO/CQ

Mục tiêu chính của nó là cung cấp sức mạnh xử lý vượt trội cho các ứng dụng doanh nghiệp quy mô lớn, các trung tâm dữ liệu khổng lồ, các bài toán mô phỏng khoa học trong lĩnh vực tính toán hiệu năng cao (HPC) và đặc biệt là thúc đẩy sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI) với các mô hình ngôn ngữ lớn có hàng nghìn tỷ tham số. Sự ra đời của H100 được xem là một cột mốc quan trọng, mở ra những khả năng chưa từng có và định hình lại cách chúng ta tiếp cận các vấn đề tính toán cường độ cao.

Bảng vàng thông số kỹ thuật của NVIDIA H100

Sức mạnh của một bộ xử lý đồ họa thường được thể hiện qua những con số biết nói. NVIDIA H100 sở hữu một bảng thông số kỹ thuật gây choáng ngợp, minh chứng cho vị thế dẫn đầu của nó trong ngành. Hãy cùng điểm qua những thông số cốt lõi định nghĩa nên hiệu năng phi thường của H100:

• Nền tảng GPU: Bộ xử lý đồ họa GH100 dựa trên kiến trúc Hopper.
• Công nghệ sản xuất: Quy trình 4nm tùy chỉnh từ TSMC.
• Bộ nhớ

Lên đến 80GB bộ nhớ HBM3 (High Bandwidth Memory thế hệ 3), cung cấp không gian lưu trữ khổng lồ cho các tập dữ liệu lớn.

• Băng thông bộ nhớ

Đạt mức kinh ngạc lên tới 3.35 terabyte mỗi giây (TB/s), đảm bảo luồng dữ liệu được lưu chuyển với tốc độ chóng mặt giữa bộ nhớ và nhân xử lý.

• Hiệu suất tính toán dấu phẩy động kép (FP64)

Cung cấp tới 30 TFLOPS (nghìn tỷ phép tính dấu phẩy động mỗi giây), một con số cực kỳ quan trọng cho các ứng dụng khoa học và kỹ thuật đòi hỏi độ chính xác cao.

• Công suất tiêu thụ (TDP)

Lên đến 700W (có thể tùy chỉnh), phản ánh sức mạnh xử lý khổng lồ đi kèm với yêu cầu năng lượng tương ứng.

• Bộ giải mã đa phương tiện

Trang bị 7 bộ giải mã NVDEC và 7 bộ giải mã JPEG, tối ưu cho việc xử lý video và hình ảnh.

• Kích thước (Phiên bản PCIe): Thiết kế chuẩn cho khe cắm PCIe với chiều rộng 26.7 cm, chiều cao 3.47 cm và chiều sâu 11.1 cm.

Những con số này không chỉ đơn thuần là dữ liệu kỹ thuật khô khan. Chúng đại diện cho một nền tảng phần cứng được chế tạo tỉ mỉ, với mục tiêu phá vỡ mọi giới hạn về tốc độ và khả năng xử lý. Bộ nhớ băng thông siêu cao kết hợp cùng hiệu suất tính toán vượt trội biến H100 thành lựa chọn không thể thay thế cho các hệ thống AI tiên tiến, các cụm siêu máy tính HPC và các nền tảng phân tích dữ liệu quy mô lớn.

>>> Xem thêm hai server Dell 16G mới nhất

• Dell R660
• Máy chủ R760

Các tính năng công nghệ tiên phong của NVIDIA H100

Ngoài những thông số phần cứng ấn tượng, giá trị thực sự của NVIDIA H100 còn nằm ở những công nghệ độc quyền và tính năng tiên tiến được tích hợp bên trong. Chúng ta sẽ khám phá chi tiết hơn về những yếu tố làm nên sự khác biệt của siêu GPU này.

Bộ nhớ HBM3 80GB - Không gian và tốc độ không giới hạn

Một trong những yếu tố then chốt tạo nên sức mạnh của H100 chính là việc nó được trang bị tới 80GB bộ nhớ HBM3. Đây là một dung lượng bộ nhớ cực lớn, cho phép chứa đựng và xử lý các mô hình AI khổng lồ hay các bộ dữ liệu phức tạp mà không gặp phải tình trạng nghẽn cổ chai do thiếu bộ nhớ. Quan trọng hơn nữa, bộ nhớ này hoạt động với băng thông lên đến 3.35 TB/giây. 

Tốc độ truyền dữ liệu siêu nhanh này đảm bảo rằng các nhân xử lý luôn được cung cấp dữ liệu kịp thời, tối đa hóa hiệu suất tính toán. Đối với các ứng dụng AI, HPC hay đồ họa chuyên nghiệp, khả năng truy cập và xử lý dữ liệu nhanh chóng là yếu tố quyết định hiệu quả công việc. H100 với bộ nhớ HBM3 dung lượng lớn và băng thông cao đã giải quyết triệt để bài toán này.

Lõi Tensor thế hệ thứ 4

NVIDIA H100 tích hợp tới 456 lõi Tensor thế hệ thứ tư, đóng vai trò là trung tâm xử lý cho các tác vụ liên quan đến trí tuệ nhân tạo. Các lõi Tensor này được thiết kế chuyên biệt để tăng tốc các phép tính ma trận, vốn là nền tảng của hầu hết các thuật toán học máy và học sâu hiện đại. Đặc biệt, chúng được tối ưu hóa cho các kiến trúc mô hình mới như Transformer, vốn đang thống trị lĩnh vực xử lý ngôn ngữ tự nhiên và nhiều ứng dụng AI khác. 

>>> Máy chủ Dell chính hãng đa dạng cấu hình - giá cả cạnh tranh

So với thế hệ trước, lõi Tensor thế hệ thứ tư trên H100 có khả năng đẩy nhanh quá trình huấn luyện mô hình AI lên gấp 4 lần, đặc biệt khi sử dụng định dạng số FP8 (dấu phẩy động 8-bit) mới, giúp cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác. Điều này không chỉ rút ngắn đáng kể thời gian phát triển các mô hình AI mà còn giúp tiết kiệm chi phí năng lượng và tài nguyên tính toán một cách hiệu quả.

Công nghệ Multi-Instance GPU (MIG)

Để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên phần cứng đắt đỏ, NVIDIA đã trang bị cho H100 công nghệ Multi-Instance GPU (MIG). Công nghệ này cho phép chia một GPU H100 vật lý thành tối đa bảy "thể hiện" (instance) GPU độc lập về mặt logic. Mỗi instance này hoạt động như một GPU riêng biệt với tài nguyên bộ nhớ, bộ đệm và nhân xử lý được phân bổ riêng. Điều này cực kỳ hữu ích trong môi trường trung tâm dữ liệu, nơi có nhiều người dùng hoặc nhiều ứng dụng khác nhau cần truy cập tài nguyên GPU đồng thời. 

Thay vì một tác vụ chiếm dụng toàn bộ GPU, MIG cho phép phân chia tài nguyên một cách linh hoạt, đảm bảo mỗi tác vụ nhận được lượng tài nguyên cần thiết, từ đó tăng cường hiệu suất tổng thể, cải thiện mức độ sử dụng GPU và nâng cao khả năng phục vụ đa dạng nhu cầu người dùng trên cùng một phần cứng vật lý.

Hiệu suất tính toán dấu phẩy động siêu việt

Sức mạnh tính toán thô của H100 thực sự đáng kinh ngạc. Nó có khả năng thực hiện tới 30 nghìn tỷ phép tính dấu phẩy động chính xác kép (FP64) mỗi giây (30 TFLOPS). Đây là loại phép tính đòi hỏi độ chính xác rất cao, thường được sử dụng trong các mô phỏng khoa học phức tạp, phân tích kỹ thuật, dự báo thời tiết, hay nghiên cứu vật lý thiên văn. 

Khả năng xử lý FP64 vượt trội này làm cho H100 trở thành một công cụ không thể thiếu cho các nhà khoa học và kỹ sư đang giải quyết những bài toán tính toán cường độ cao nhất. Nó cho phép thực hiện các mô phỏng chi tiết hơn, phân tích các tập dữ liệu khổng lồ nhanh hơn và đạt được những kết quả nghiên cứu đột phá mà trước đây khó có thể thực hiện được.

>>> Tham khảo thêm dòng server ML350 Gen11

Kiến trúc NVIDIA Hopper

Toàn bộ sức mạnh và các tính năng kể trên được xây dựng trên nền tảng kiến trúc Hopper hoàn toàn mới. Kiến trúc này không chỉ tập trung vào việc gia tăng hiệu năng tính toán mà còn được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của môi trường trung tâm dữ liệu hiện đại và các ứng dụng điện toán biên (edge computing). 

Hopper tích hợp nhiều cải tiến quan trọng về hiệu quả năng lượng, khả năng mở rộng linh hoạt và các tính năng bảo mật cấp độ cao để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm trong quá trình xử lý. Kiến trúc Hopper biến H100 từ một GPU đơn thuần thành một nền tảng điện toán toàn diện, sẵn sàng cho các thách thức của tương lai trong lĩnh vực AI, HPC và phân tích dữ liệu lớn.

Đối tượng nào nên sở hữu NVIDIA H100?

Với mức giá và hiệu năng chuyên biệt, rõ ràng NVIDIA H100 không phải là sản phẩm dành cho tất cả mọi người. Nó được thiết kế và tối ưu cho những nhóm người dùng và tổ chức có yêu cầu đặc biệt cao về năng lực xử lý. Đây là những đối tượng chính sẽ khai thác tối đa tiềm năng của H100.

• Các nhà khoa học dữ liệu và nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo (AI)

Khả năng tăng tốc huấn luyện mô hình AI, đặc biệt là các mô hình lớn và phức tạp, làm cho H100 trở thành công cụ vô giá. Nó giúp rút ngắn thời gian từ ý tưởng đến kết quả, thúc đẩy nhanh chóng các khám phá và đổi mới trong lĩnh vực AI.

Các doanh nghiệp công nghệ lớn và nhà cung cấp dịch vụ đám mây

Các trung tâm dữ liệu cần xử lý khối lượng công việc khổng lồ, từ việc cung cấp dịch vụ AI, phân tích dữ liệu thời gian thực đến chạy các ứng dụng doanh nghiệp đòi hỏi hiệu năng cao. H100, với sức mạnh và khả năng phân chia tài nguyên qua MIG, là lựa chọn lý tưởng để đáp ứng những nhu cầu này một cách hiệu quả và linh hoạt.

• Các tổ chức nghiên cứu và học thuật trong lĩnh vực HPC

Các viện nghiên cứu, trường đại học thực hiện các mô phỏng khoa học phức tạp (như mô phỏng phân tử, dự báo khí hậu, nghiên cứu vật lý năng lượng cao) cần hiệu suất tính toán FP64 mạnh mẽ. H100 cung cấp chính xác khả năng này, cho phép họ giải quyết những bài toán khoa học tầm cỡ.

• Các ngành công nghiệp đòi hỏi phân tích dữ liệu cường độ cao

Các lĩnh vực như tài chính (phân tích rủi ro, giao dịch tần số cao), y sinh (phân tích gen, phát triển thuốc), dầu khí (mô phỏng địa chất) cũng có thể hưởng lợi lớn từ tốc độ xử lý vượt trội của H100.

Ngược lại, người dùng cá nhân, game thủ, hay các doanh nghiệp nhỏ với nhu cầu xử lý đồ họa thông thường sẽ không tìm thấy giá trị tương xứng với chi phí đầu tư khổng lồ cho H100.

>>> Máy chủ Dell T360 cũng được rất nhiều doanh nghiệp săn đón

Vấn đề chi phí và tình hình thị trường của NVIDIA H100

Sau khi tìm hiểu về công nghệ và hiệu năng, câu hỏi về giá cả là điều không thể tránh khỏi. NVIDIA H100 đi kèm với một mức giá phản ánh đúng vị thế và khả năng của nó. Dưới đây là các mức giá tham khảo (có thể biến động) cho các phiên bản khác nhau, chủ yếu dành cho các đối tác lớn và nhà phân phối:

• Phiên bản H100 PCIe 80GB: Khoảng từ 32.000 USD đến 48.000 USD.
• Phiên bản H100 SXM 80GB: Khoảng từ 42.000 USD đến 58.000 USD.
• Phiên bản H100 PCIe 40GB: Khoảng từ 22.000 USD đến 35.000 USD (ít phổ biến hơn).
• Phiên bản H100 SXM 40GB: Khoảng từ 32.000 USD đến 45.000 USD (ít phổ biến hơn).

Cần lưu ý rằng đây là giá niêm yết cho các đơn hàng lớn. Giá bán lẻ thực tế đến tay người dùng cuối hoặc các tổ chức nhỏ hơn có thể cao hơn đáng kể. Phiên bản SXM, được thiết kế dạng module cho các hệ thống máy chủ mật độ cao, thường có giá cao hơn phiên bản PCIe truyền thống. Tương tự, phiên bản 80GB HBM3 cũng đắt hơn đáng kể so với phiên bản 40GB (nếu có).

Một điểm đáng chú ý là nhu cầu về H100 đã bùng nổ mạnh mẽ kể từ khi ra mắt, đặc biệt trong bối cảnh cuộc đua phát triển AI tạo sinh. NVIDIA từng công bố đã bán được số lượng khổng lồ, lên tới gần nửa triệu đơn vị H100 chỉ trong một quý vào cuối năm 2023. Nhu cầu vượt xa nguồn cung đã nhiều lần đẩy giá H100 trên thị trường tự do lên cao hơn nhiều so với giá niêm yết, biến nó thành một mặt hàng công nghệ "hot" và đôi khi khan hiếm, dù giá có thể lên tới gần cả tỷ đồng Việt Nam cho mỗi chiếc.

Lời kết

NVIDIA H100 không chỉ là một card đồ họa, mà là một nền tảng điện toán tăng tốc toàn diện, đại diện cho đỉnh cao của công nghệ xử lý song song hiện nay. Với kiến trúc Hopper tiên tiến, bộ nhớ HBM3 tốc độ cao, lõi Tensor thế hệ mới và hiệu suất tính toán phi thường, H100 đang mở ra những giới hạn mới cho trí tuệ nhân tạo, tính toán hiệu năng cao và phân tích dữ liệu quy mô lớn.