気象予測のコストを200分の1に――NVIDIAの新GPUアーキテクチャ「Blackwell」、科学計算の性能を向上

米NVIDIAは2024年3月18日、新しいGPUアーキテクチャ「Blackwell」を発表。台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング・カンパニー（TSMC）の4NPプロセスで製造され、総トランジスタ数は2080億個に達する。2022年に市場投入したHopperアーキテクチャと比べて、消費電力当たりの処理性能で最大25倍となっている。

Blackwellは第2世代のトランスフォーマーエンジンを採用し、4ビット浮動小数点演算が可能に。AI処理性能はHopperの5倍となる最大20PFLOPSを達成した。第5世代NVLinKにより、Blackwell Tensorコア GPU 1基で100 GB/秒のNVLink接続を最大18本サポート。帯域幅の合計は1.8 TB/秒となり、Hopperの2倍にあたる。さらにNVLink Switchにより、最大576個のGPUを接続可能だ。

NVIDIAが5月12日に公開したブログ投稿によれば、Blackwellによって科学計算の性能が大幅に向上すると期待できる。例えば、気象予測のシミュレーションに使えば、従来のCPUベースのシステムと比べて、コストは200分の1、消費電力は300分の1に抑えることができるという。デジタルツインのシミュレーションでは、コストは従来比で65分の1、消費電力は58分の1となる。科学／物理関連のシミュレーションにおいてはFP64という倍精度浮動小数点数を使用するが、BlackwellはHopperと比べ、FP64とFP32の融合積和演算（FMA）のパフォーマンスが30％向上したと説明している。

気象予測のコストを200分の1に――NVIDIAの新GPUアーキテクチャ「Blackwell」、科学計算の性能を向上