现在有市场消息表示，NVIDIA正计划减少A800 GPU的产量，以促进其更高端的H800 GPU 的销售。很显然NVIDIA是希望从H800 GPU上获得更多销售量，从中国市场获得更多利益。而且最近一段时间有传闻美国要彻底封杀AI芯片的出口，让国内甚至连A100和H800都无法买到，所以受到这个传闻的影响，国内厂商这段时间疯狂采购NVIDIA的GPU，而现在NVIDIA减产A800，同时将产能重心转向H800，很显然是看准了国内厂商的需求，想借此大赚。

之前NVIDIA并没有在国内大量推销H800，主要是让国内公司根据自己需求选购，所以国内公司都更愿意购买A800，毕竟H800售价 25万。不过现在美国彻底封杀AI芯片出口的传闻散播出来，NVIDIA又大大降低了A800的产能，这使得中国厂商不得不转而购买H800 GPU。

H800采用全新的Hopper架构，拥有最高可达 18432 个FP32（单精度）CUDA核心和 9216 个FP64（双精度）CUDA核心，以及576个第四代张量核心。运算能力方面：FP64性能 34 TFlops(34万亿次/秒)，FP64 Tensor Core性能 67 TFlops，TF32性能 989 TFlops，FP16 Tensor Core性能 1979 TFlops，INT8性能 3958 TOPS。

看到上面的参数你是否和我一样存有疑惑，CPU为什么只看核心数、主频或者缓存大小而GPU有这么多参数？下面我们就来解读一下GPU这些参数。

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Hopper架构核心数

Hopper架构基本结构

流式多处理器SM

一个H800芯片有8组GPC(图形处理器集群)，每个又由9个TPC(纹理处理器集群)组成，GPC之间通过L2缓存共享中间数据，GPC计算的中间数据通过NVLink与其他GPU连接/交换。每个TPC由两个SM（流式多处理器）组成。每组SM有128个FP32 CUDA核心，总计18432个。每组SM有64个FP64 CUDA核心，总计9216个。

i9 CPU也只有24核心，那GPU的运算速度快也是无可厚非的。

GPU算力是如何计算的呢？

GPU的性能取决于内存带宽、内存访问模式、并联方式、组网带宽、算法并行性等多个因素，所以GPU算力的计算可以分为理论浮点运算峰值计算能力和实际应用性能。

不同精度核心是固定的，就可以确定在某个精度下的算力了，那我们就可以算出H800的FP64（双精度）算力，已知Hopper架构GPU主频 1.89 GHz，GPU每核心单个周期浮点计算系数是2，从上面我们又知道Hopper架构拥有9216个FP64 CUDA核心。

每一个 SM 的两个 warp（线程束）调度单元和两个指令分发单元，允许同时启动和执行两个 warp。Fermi 双 warp 调度机制可以同时启动两个 warp 。

H800的FP64（双精度）理论峰值算力
= 9216 x 1.89 x 2 = 34836.48 GFlops = 34 TFlops。

由于Hopper架构不同版本的卡核心数略有不同，比如PCIe 5.0版本，SM虽然还是128组，但是CUDA核心只有14952个，所以算力也有所不同。

i9 处理器有 24 核心，基础频率为 3.3 GHz，36 线程，AVX2 每时钟周期的单精度运算次数 32， 每时钟周期的双精度运算次数 16。

i9的FP64（双精度）理论峰值算力
= 24 x 3.3 x 16 = 1267.2 GFlops = 1.2 TFlops。

单个处理器的运算速度超过 1TFLOP，和H800的 34 TFlops相比差距还是非常大的。

浮点数的规格不同，算力载体不同，算力差异是非常巨大的。这里我们要引入另一个概念，通用计算、智算和超算：

• 通用计算算力：FP32（单精度）算力
• AI智算算力：FP16（半精度）算力
• 超算算力：FP64（双精度）算力

《【智算中心】国产GPU横向对比》 中我们也讲到，当前国产GPU还无法达到英伟达通用GPU的能力，只能侧重于某一个方向，比如昇腾910只支持FP16及一下精度，海光DCU却侧重于FP64超算领域。

张量核心（Tensor Core ）

Tensor Core 可实现混合精度计算，并能根据精度的降低动态调整算力，在保持准确性的同时提高吞吐量。

TF32 = TensorFlow-32 英伟达提出的代替FP32的单精度浮点格式
早在NVIDIA A100/Ampere安培架构 GPU 中的就引入了新数据类型，TF32 使用与半精度 (FP16) 数学相同的 10 位尾数，表明对于 AI 工作负载的精度要求有足够的余量。并且TF32采用与FP32相同的8位指数，因此可以支持相同的数值范围。使TF32 在性能、范围和精度上实现了平衡 。

这样的组合使TF32 成为了代替FP32 ，进行单精度数学计算的绝佳替代品，尤其是用于大量的乘积累加计算，其是深度学习和许多HPC 应用的核心。

借助于NVIDIA 函示库，用户无需修改代码，即可使其应用程式充分发挥TF32 的各种优势。TF32 Tensor Core 根据FP32 的输入进行计算，并生成FP32 格式的结果。

为获得最佳性能，A100 还具有经过增强的16 位数学功能。它以两倍于TF32 的速度支持FP16 和Bfloat16（BF16）。利用自动混合精度。

GPU这么牛！我们还需要CPU吗？

CPU和GPU大不相同，是由于其设计目标的不同，它们分别针对了两种不同的应用场景。CPU需要很强的通用性来处理各种不同的数据类型，同时又要逻辑判断又会引入大量的分支跳转和中断的处理。这些都使得CPU的内部结构异常复杂。而GPU面对的则是类型高度统一的、相互无依赖的大规模数据和不需要被打断的纯净的计算环境。

于是CPU和GPU就呈现出非常不同的架构（示意图）：

CPU由算术逻辑单元（ALU）、控制器（Control ）和寄存器（Cache）及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线（DRAM）构成。CPU内核必须处理计算机所做的每一个操作，计算、内存获取、IO、中断，因此它有一个庞大的复杂指令集。要实现指令集，您需要更多的逻辑，因此与 GPU 相比，更多的晶体管每个核心的成本更高。

GPU的特点是有很多的ALU和更少的缓存内存、更简单的指令和更低的每时钟时钟速率，但它们经过优化，可以作为一个组进行更多计算。指令集越简单，缓存越少，每个内核的成本就越低。

所以CPU擅长逻辑控制，串行的运算。而GPU擅长做简单的、重复的，大规模并发计算，应用场景不同，短期内也不存在替代之说。