NVIDIA L40S
vs
NVIDIA L20

vs
Grafikkartenvergleich NVIDIA L40S vs NVIDIA L20

GPU-Vergleichsergebnis

NVIDIA L40S vs NVIDIA L20: Gleicher Speicher, unterschiedliche Leistung

Die NVIDIA L40S und L20 basieren auf der Ada Lovelace-Architektur und sind mit 48 GB GDDR6-Speicher mit ECC ausgestattet. Sie verfügen über einen identischen 384-Bit-Bus, eine Bandbreite von 864 GB/s und eine PCIe 4.0 x16-Schnittstelle. Auf Basis dieser Spezifikationen erscheinen die Modelle ähnlich, aber die L40S gehört einer deutlich höheren Klasse an.

Sie hat mehr CUDA-, Tensor- und RT-Kerne erhalten, weshalb sie besser für generative KI, belastenden Inferenz, Rendering und virtuelle Workstations geeignet ist. Die L20 bietet ebenfalls eine große Speicherkapazität, fällt aber erheblich in der Rechenleistung zurück.

Hauptunterschiede

Merkmal NVIDIA L40S NVIDIA L20
Architektur Ada Lovelace Ada Lovelace
CUDA-Kerne 18 176 11 776
Tensor-Kerne 568 368
RT-Kerne 142 92
FP32-Leistung 91,6 TFLOPS etwa 59,3 TFLOPS
Speicher 48 GB GDDR6 ECC 48 GB GDDR6 ECC
Speicherbandbreite 864 GB/s 864 GB/s
Schnittstelle PCIe 4.0 x16 PCIe 4.0 x16
Maximale Leistung 350 W etwa 300 W
Kühlung passiv passiv

Die L40S hat etwa 54% mehr CUDA-Kerne. Ein vergleichbarer Vorteil zeigt sich in FP32-Berechnungen, und bei Tensoroperationen kann der Unterschied noch größer sein.

Was bieten 48 GB Speicher

Der Hauptvorteil der L20 ist der gleiche Video-Speicher wie bei der L40S. Dies ermöglicht das Laden großer Sprachmodelle, komplexer Szenen, umfangreicher Datensätze und mehrerer virtueller Desktops.

Aber die Speicherkapazität bestimmt in erster Linie, ob die Aufgabe auf dem Beschleuniger Platz hat. Die Ausführungsgeschwindigkeit hängt von den Rechenblöcken und der Tensorleistung ab.

Beide Karten können dasselbe Modell ausführen, aber die L40S verarbeitet Anfragen schneller, unterstützt einen größeren Benutzerfluss und benötigt weniger Zeit für das Training oder Nachtraining. Die identische Speicherbandbreite gleicht den Unterschied in der GPU-Leistung nicht aus.

Künstliche Intelligenz

Die L40S ist für gemischte Serverlasten konzipiert: Inferenz, Training von neuronalen Netzwerken, generative KI, Videoverarbeitung und professionelle Visualisierung. Sie unterstützt Tensor-Kerne der vierten Generation, FP8 und den Transformer Engine.

Die L20 sollte in moderateren Szenarien verwendet werden:

  • Inferenz mit einer geringen Anzahl gleichzeitiger Anfragen;
  • Ausführen von Modellen, die bis zu 48 GB Speicher benötigen;
  • gelegentliches Nachtrainieren;
  • Server mit begrenztem Energieverbrauch.

In einem ständig ausgelasteten Dienst wird der Vorteil der L40S besonders deutlich: Ein Beschleuniger kann mehr Anfragen bedienen, ohne die Anzahl der Karten zu erhöhen.

Rendering und virtuelle Workstations

Die L40S ist mit 142 RT-Kernen ausgestattet, während die L20 nur 92 hat. Dies macht sie vorzuziehen für Raytracing, fotorealistisches Rendering, digitale Zwillinge und komplexe Szenen in NVIDIA Omniverse.

Zusätzliche CUDA-Kerne beschleunigen die Simulation, die Geometrieverarbeitung und die Rechenphasen des Renderings. Beide Modelle eignen sich auch für entfernte Ingenieur-, Design- und Medienproduktions-Workstations.

Die L40S und L20 verwenden passives Kühlsystem, sodass sie ein Servergehäuse mit gerichteten Luftströmen benötigen. Für einen normalen Desktop-Computer ohne speziell organisiertes Kühlungssystem sind solche Karten nicht geeignet.

Energieverbrauch und Skalierung

Die maximale Leistung der L40S beträgt 350 W, während die L20 etwa 300 W verbraucht. In einem Mehrkarten-Server beeinflusst der Unterschied die Netzteile, die Kühlung und die Dichte der Hardwareplatzierung.

Dabei verbraucht die L40S mehr, bietet aber deutlich höhere Leistung pro installiertem Beschleuniger.

Beide Modelle arbeiten über PCIe und unterstützen keine Speichervereinigung über NVLink. In Systemen mit mehreren GPUs hängt das Ergebnis daher von der PCIe-Topologie, der Prozessorplattform und der Softwareoptimierung ab.

Was wählen

Die NVIDIA L40S sollte gewählt werden, wenn der Beschleuniger ständig für generative KI, hochbelastete Inferenz, Modelltraining, Rendering oder mehrere virtuelle Workstations verwendet wird. Sie ist deutlich schneller und bietet mehr Leistung pro Serversteckplatz.

Die NVIDIA L20 sollte in Betracht gezogen werden, wenn 48 GB Speicher wichtig sind, aber maximale Geschwindigkeit nicht erforderlich ist. Sie eignet sich für moderate Inferenz, grafische Virtualisierung, Videoverarbeitung und professionelle Visualisierung.

Die L20 kann nicht als direkter Ersatz für die L40S betrachtet werden. Sie bietet denselben Speicher und dieselbe Bandbreite, gehört jedoch einer niedrigeren Klasse der Rechenleistung an. Für moderate Lasten ist dies ausreichend, während die L40S für ständig ausgelastete Systeme deutlich vorzuziehen ist.

Vorteile

  • Mehr Shading-Einheiten: 18176 (18176 vs 11776)
  • Neuer Erscheinungsdatum: November 2023 (October 2022 vs November 2023)

Basic

NVIDIA
Markenname
NVIDIA
October 2022
Erscheinungsdatum
November 2023
Desktop
Plattform
Desktop
L40S
Modellname
L20
Tesla Ada
Generation
Tesla Ada
1110MHz
Basis-Takt
1440MHz
2520MHz
Boost-Takt
2520MHz
PCIe 4.0 x16
Bus-Schnittstelle
PCIe 4.0 x16
76,300 million
Transistoren
76,300 million
142
RT-Kerne
92
568
Tensor-Kerne
?
Tensor-Kerne sind spezialisierte Verarbeitungseinheiten, die speziell für das Deep Learning entwickelt wurden und im Vergleich zum FP32-Training eine höhere Trainings- und Inferenzleistung bieten. Sie ermöglichen schnelle Berechnungen in Bereichen wie Computer Vision, Natural Language Processing, Spracherkennung, Text-zu-Sprache-Konvertierung und personalisierteEmpfehlungen. Die beiden bekanntesten Anwendungen von Tensor-Kernen sind DLSS (Deep Learning Super Sampling) und AI Denoiser zur Rauschreduzierung.
368
568
TMUs
?
Textur-Mapping-Einheiten (TMUs) sind Komponenten der GPU, die in der Lage sind, Binärbilder zu drehen, zu skalieren und zu verzerren und sie dann als Texturen auf jede Ebene eines gegebenen 3D-Modells zu platzieren. Dieser Prozess wird als Textur-Mapping bezeichnet.
368
TSMC
Foundry
TSMC
5 nm
Prozessgröße
5 nm
Ada Lovelace
Architektur
Ada Lovelace

Speicherspezifikationen

48GB
Speichergröße
48GB
GDDR6
Speichertyp
GDDR6
384bit
Speicherbus
?
Der Speicherbus bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die das Videomemory innerhalb eines einzelnen Taktzyklus übertragen kann. Je größer die Busbreite, desto mehr Daten können gleichzeitig übertragen werden, was sie zu einem der entscheidenden Parameter des Videomemory macht. Die Speicherbandbreite wird wie folgt berechnet: Speicherbandbreite = Speicherfrequenz x Speicherbusbreite / 8. Wenn also die Speicherfrequenzen ähnlich sind, bestimmt die Speicherbusbreite die Größe der Speicherbandbreite.
384bit
2250MHz
Speichertakt
2250MHz
864.0 GB/s
Bandbreite
?
Die Speicherbandbreite bezieht sich auf die Datenübertragungsrate zwischen dem Grafikchip und dem Videomemory. Sie wird in Bytes pro Sekunde gemessen, und die Formel zur Berechnung lautet: Speicherbandbreite = Arbeitsfrequenz × Speicherbusbreite / 8 Bit.
864.0 GB/s

Anzeige und Medien

1x HDMI 2.1
3x DisplayPort 1.4a
Ausgänge
4x DisplayPort 1.4a

Theoretische Leistung

483.8 GPixel/s
Pixeltakt
?
Die Pixel-Füllrate bezieht sich auf die Anzahl der Pixel, die eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) pro Sekunde rendern kann, gemessen in MPixel/s (Millionen Pixel pro Sekunde) oder GPixel/s (Milliarden Pixel pro Sekunde). Es handelt sich dabei um die am häufigsten verwendete Kennzahl zur Bewertung der Pixelverarbeitungsleistung einer Grafikkarte.
322.6 GPixel/s
1431 GTexel/s
Texture-Takt
?
Die Textur-Füllrate bezieht sich auf die Anzahl der Textur-Map-Elemente (Texel), die eine GPU in einer Sekunde auf Pixel abbilden kann.
927.4 GTexel/s
91.61 TFLOPS
FP16 (halbe Genauigkeit)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenleistung. Halbgenaue Gleitkommazahlen (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist. Einfach genaue Gleitkommazahlen (32 Bit) werden für übliche Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet, während doppelt genaue Gleitkommazahlen (64 Bit) für wissenschaftliches Rechnen erforderlich sind, das einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordert.
59.35 TFLOPS
1431 GFLOPS
FP64 (Doppelte Gleitkommazahl)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenleistung. Doppelt genaue Gleitkommazahlen (64 Bit) sind für wissenschaftliches Rechnen erforderlich, das einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordert, während einfach genaue Gleitkommazahlen (32 Bit) für übliche Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet werden. Halbgenaue Gleitkommazahlen (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist.
927.4 GFLOPS
89.778 TFLOPS
FP32 (float)
?
Eine wichtige Kennzahl zur Messung der GPU-Leistung ist die Gleitkomma-Rechenfähigkeit. Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit (32 Bit) werden für allgemeine Multimedia- und Grafikverarbeitungsaufgaben verwendet, während Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit (64 Bit) für wissenschaftliche Berechnungen erforderlich sind, die einen großen Zahlenbereich und hohe Genauigkeit erfordern. Gleitkommazahlen mit halber Genauigkeit (16 Bit) werden für Anwendungen wie maschinelles Lernen verwendet, bei denen eine geringere Genauigkeit akzeptabel ist.
59.35 TFLOPS

Verschiedenes

142
SM-Anzahl
?
Mehrere Streaming-Prozessoren (SPs) bilden zusammen mit anderen Ressourcen einen Streaming-Multiprozessor (SM), der auch als Hauptkern einer GPU bezeichnet wird. Zu diesen zusätzlichen Ressourcen gehören Komponenten wie Warp-Scheduler, Register und gemeinsamer Speicher. Der SM kann als Herz der GPU betrachtet werden, ähnlich wie ein CPU-Kern, wobei Register und gemeinsamer Speicher knappe Ressourcen innerhalb des SM sind.
92
18176
Shading-Einheiten
?
Die grundlegendste Verarbeitungseinheit ist der Streaming-Prozessor (SP), in dem spezifische Anweisungen und Aufgaben ausgeführt werden. GPUs führen paralleles Rechnen durch, was bedeutet, dass mehrere SPs gleichzeitig arbeiten, um Aufgaben zu verarbeiten.
11776
128 KB (per SM)
L1-Cache
128 KB (per SM)
48MB
L2-Cache
96MB
300W
TDP (Thermal Design Power)
275W
1.3
Vulkan-Version
?
Vulkan ist eine plattformübergreifende Grafik- und Rechen-API der Khronos Group, die hohe Leistung und geringen CPU-Overhead bietet. Es ermöglicht Entwicklern die direkte Steuerung der GPU, reduziert den Rendering-Overhead und unterstützt Multi-Threading und Multi-Core-Prozessoren.
1.3
3.0
OpenCL-Version
3.0
4.6
OpenGL
4.6
8.9
CUDA
8.9
12 Ultimate (12_2)
DirectX
12 Ultimate (12_2)
1x 16-pin
Stromanschlüsse
1x 16-pin
192
ROPs
?
Die Raster-Operations-Pipeline (ROPs) ist hauptsächlich für die Handhabung von Licht- und Reflexionsberechnungen in Spielen verantwortlich, sowie für die Verwaltung von Effekten wie Kantenglättung (AA), hoher Auflösung, Rauch und Feuer. Je anspruchsvoller die Kantenglättung und Lichteffekte in einem Spiel sind, desto höher sind die Leistungsanforderungen für die ROPs. Andernfalls kann es zu einem starken Einbruch der Bildrate kommen.
128
6.7
Shader-Modell
6.7
700W
Empfohlene PSU (Stromversorgung)
600W

Benchmarks

FP32 (float) / TFLOPS
L40S
89.778 +51%
L20
59.35
OpenCL
L40S
362331 +38%
L20
262467