NVIDIA Tesla P100 SXM2

NVIDIA Tesla P100 SXM2
Test de la carte graphique NVIDIA Tesla P100 SXM2

NVIDIA Tesla P100 SXM2 : un GPU serveur bon marché, mais difficile à installer dans un PC classique

La NVIDIA Tesla P100 SXM2 attire les passionnés grâce à ses 16 GB de mémoire HBM2, ses hautes performances en FP64 et son faible prix sur le marché de l’occasion. Mais cet accélérateur de 2016 présente un sérieux inconvénient : au lieu d’un connecteur PCIe standard, il utilise le connecteur serveur SXM2. Pour l’installer dans un ordinateur classique, il faut un adaptateur, un système de refroidissement séparé et une vérification de la compatibilité. Au final, ce module bon marché peut coûter plus cher qu’une version PCIe plus facile à utiliser.

Pourquoi le SXM2 est difficile à connecter à un PC classique

La Tesla P100 SXM2 a été conçue pour des serveurs spécialisés, notamment les systèmes NVIDIA DGX. Elle ne possède pas de connecteur PCIe standard et ne peut pas être installée directement dans un slot de carte mère.

On trouve des adaptateurs SXM2-PCIe sur le marché de l’occasion, mais la présence d’un connecteur adapté ne garantit pas à elle seule le bon fonctionnement de l’ensemble. Avant l’achat, plusieurs questions doivent être résolues :

  • Alimentation. L’accélérateur consomme jusqu’à 300 W. L’adaptateur doit fournir l’alimentation nécessaire au module.
  • Refroidissement. Le SXM2 est prévu pour un système de refroidissement serveur. Dans un boîtier classique, il faut un dissipateur compatible avec une ventilation suffisamment puissante.
  • Compatibilité. Il est nécessaire de vérifier la prise en charge du module concerné par l’adaptateur, la carte mère et le pilote.
  • Absence de sorties vidéo. La Tesla P100 n’est pas conçue pour connecter directement un moniteur.

Les dépenses supplémentaires peuvent totalement annuler l’intérêt de l’achat. Selon une estimation du marché américain de l’occasion en août 2026, les modules P100 SXM2 fonctionnels se vendaient environ $47-60. En parallèle, l’un des adaptateurs SXM2-PCIe annonçant la prise en charge de la P100 était proposé en septembre à environ $109, sans compter les frais supplémentaires liés au refroidissement et à la livraison.

Dans cet exemple, le prix de l’adaptateur dépasse presque du double celui de l’accélérateur lui-même. Il est donc inutile d’évaluer l’achat d’une SXM2 en se basant uniquement sur le prix du module.

Différences entre la Tesla P100 SXM2 et la P100 PCIe

Les deux versions reposent sur le même processeur graphique GP100 à architecture Pascal. Elles disposent chacune de 3584 cœurs CUDA, tandis que les variantes dotées de 16 GB de HBM2 offrent la même bande passante mémoire de 732 GB/s.

Les principales différences concernent les fréquences, l’alimentation et la connexion.

Caractéristique Tesla P100 SXM2 Tesla P100 PCIe 16 GB
Connexion SXM2 PCIe 3.0 x16
Fréquence de base 1328 MHz 1126 MHz
Fréquence Boost 1480 MHz 1303 MHz
Interconnexion GPU NVLink, jusqu’à 160 GB/s PCIe 3.0
Puissance maximale 300 W 250 W

Ses fréquences plus élevées donnent à la SXM2 un avantage d’environ 14 % en performances de calcul théoriques FP32. En revanche, sa puissance maximale est supérieure de 50 W.

Le NVLink constitue un autre avantage de la SXM2 : il permet aux accélérateurs d’échanger des données entre eux. Cette possibilité est utile dans les serveurs multiprocesseurs compatibles. Lorsqu’elle est installée via un simple adaptateur PCIe, la SXM2 perd l’avantage du NVLink.

Pour un accélérateur unique dans un PC de bureau, les avantages de la SXM2 par rapport à la PCIe restent relativement limités.

Performances et benchmarks

Le GP100 se distingue de la plupart des GPU grand public par sa vitesse élevée en calculs double précision FP64. Avec la Tesla P100 SXM2, celle-ci atteint 5,3 TFLOPS, ce qui rend l’accélérateur adapté aux calculs scientifiques et à la modélisation numérique.

La comparaison utilise les résultats de Geekbench 7 OpenCL ainsi que les performances de calcul théoriques de plusieurs cartes graphiques précises.

Carte graphique Geekbench 7 OpenCL FP32, TFLOPS FP64, TFLOPS
NVIDIA Tesla V100 SXM2 16 GB 152 601 15,7 7,8
NVIDIA GeForce RTX 3060 88 251 12,7 0,20
NVIDIA Tesla P100 SXM2 16 GB 87 454 10,6 5,3
NVIDIA Tesla P100 PCIe 16 GB 71 673 9,3 4,7
NVIDIA Tesla T4 16 GB 61 276 8,1 ~0,25

Geekbench 7 OpenCL : résultats du classement public de Geekbench en octobre 2026, le score le plus élevé étant le meilleur. Les valeurs FP32 et FP64 sont des indicateurs théoriques, et non des résultats de Geekbench. Elles sont fournies pour comparer les capacités de calcul des architectures.

Dans Geekbench, la P100 SXM2 obtient environ 22 % de points de plus que la version PCIe de 16 GB. La différence est plus importante que ne le laissent supposer les caractéristiques officielles, mais les résultats ont été obtenus sur des systèmes différents et ne permettent pas de considérer cette progression comme garantie.

La comparaison avec la GeForce RTX 3060 est plus intéressante. Leurs scores Geekbench sont pratiquement identiques, mais en FP64, la Tesla serveur dépasse théoriquement la RTX 3060 de plus de 26 fois. Cela s’explique par la configuration spécialisée des unités de calcul du GP100, conçue notamment pour les tâches scientifiques.

Toutefois, des résultats OpenCL proches ne signifient pas que les performances sont équivalentes dans les jeux, le rendu ou les réseaux neuronaux.

La Tesla V100 SXM2 est nettement plus rapide que la P100 grâce à l’architecture Volta, à un plus grand nombre d’unités de calcul et à une bande passante mémoire supérieure. De plus, la V100 dispose de Tensor Cores, absents de Pascal.

À quelles tâches la P100 SXM2 reste-t-elle adaptée ?

Malgré son âge, le GP100 ne peut pas être considéré comme inutile. Il conserve des avantages dans les tâches capables d’exploiter les particularités de son architecture :

  • Calculs scientifiques et modélisation faisant largement appel au FP64.
  • Calculs CUDA avec des logiciels compatibles.
  • Traitement de jeux de données pour lequel la haute bande passante de la HBM2 est utile.
  • Expérimentations avec des GPU serveur et des configurations multiprocesseurs NVLink.

En FP16, la P100 SXM2 atteint théoriquement 21,2 TFLOPS. Il ne faut toutefois pas comparer directement cette valeur aux performances des Tensor Cores d’accélérateurs plus récents. Les différences d’architecture et d’ensemble d’opérations prises en charge sont trop importantes.

Modèles d’IA locaux et limitations de CUDA en 2026

La présence de 16 GB de mémoire vidéo rend la P100 intéressante pour exécuter des modèles de langage locaux. Par exemple, des modèles quantifiés de 7 à 8 milliards de paramètres peuvent être entièrement chargés dans la mémoire de l’accélérateur avec des réglages appropriés.

Mais la quantité de mémoire n’est qu’une des caractéristiques qui déterminent la facilité d’utilisation des LLM.

Le GP100 repose sur l’architecture Pascal, avec un niveau de capacités de calcul CUDA de 6.0. La dernière version de CUDA Toolkit prenant en charge la compilation de programmes pour Pascal est la 12.9. Avec CUDA 13, la prise en charge de cette architecture lors de la compilation de nouvelles applications a été abandonnée. La dernière branche des pilotes NVIDIA prenant en charge Pascal est la R580.

Cela ne signifie pas que les anciens programmes ont soudainement cessé de fonctionner. Cependant, les nouvelles versions des bibliothèques de machine learning peuvent exiger une architecture plus moderne. Pour exécuter certains modèles, il faut installer d’anciennes versions des logiciels ou compiler soi-même des composants compatibles.

L’absence de Tensor Cores limite la vitesse des calculs neuronaux modernes. Ainsi, une P100 SXM2 avec ses 16 GB de HBM2 ne sera pas nécessairement plus rapide qu’une RTX grand public dotée d’une quantité de mémoire inférieure.

Pour les LLM locaux, il est plus important de vérifier la prise en charge du modèle concerné et de l’environnement logiciel que de se fier aux valeurs FP16 ou à la bande passante mémoire.

Faut-il acheter une Tesla P100 SXM2 en 2026 ?

Si un serveur équipé de connecteurs SXM2 compatibles est déjà disponible, la Tesla P100 reste adaptée aux calculs FP64 et à l’utilisation d’anciens logiciels CUDA. Son faible prix sur le marché de l’occasion la rend intéressante pour ce type de système.

La situation est différente dans un ordinateur de bureau classique. Le gain de performances par rapport à une P100 PCIe est limité, tandis que les dépenses liées à l’adaptateur, au refroidissement et à l’alimentation peuvent dépasser le prix de l’accélérateur lui-même.

Pour expérimenter avec des LLM locaux, il est plus pratique d’utiliser une GeForce RTX plus récente, dotée de Tensor Cores et compatible avec les logiciels actuels. Si l’architecture GP100 est précisément recherchée, la version PCIe 16 GB évite de devoir trouver un adaptateur SXM2, même si elle nécessite elle aussi une ventilation dirigée et puissante.

Conclusion : la Tesla P100 SXM2 reste un accélérateur FP64 performant, mais c’est un mauvais choix pour une configuration bon marché dans un PC classique. Son achat se justifie si l’on dispose d’un équipement compatible ou pour mener une expérimentation technique. Économiser sur l’achat du module lui-même pour ensuite payer davantage son intégration est généralement une mauvaise affaire.

Comparaison de GPU

Comparer Tesla P100 SXM2 avec d’autres GPUs

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Basique

Nom de l'étiquette
NVIDIA
Plate-forme
Professional
Date de lancement
April 2016
Nom du modèle
Tesla P100 SXM2
Génération
Tesla
Horloge de base
1328MHz
Horloge Boost
1480MHz
Interface de bus
PCIe 3.0 x16
Transistors
15,300 million
TMUs
Les unités de mappage de texture (TMUs) sont des composants du GPU qui sont capables de faire pivoter, mettre à l'échelle et déformer des images binaires, puis de les placer en tant que textures sur n'importe quel plan d'un modèle 3D donné. Ce processus est appelé mappage de texture.
224
Fonderie
TSMC
Taille de processus
16 nm
Architecture
Pascal

Spécifications de la mémoire

Taille de Mémoire
16GB
Type de Mémoire
HBM2
Bus de Mémoire
La largeur du bus mémoire fait référence au nombre de bits de données que la mémoire vidéo peut transférer lors d'un seul cycle d'horloge. Plus la largeur du bus est grande, plus la quantité de données qui peut être transmise instantanément est importante, ce qui en fait l'un des paramètres cruciaux de la mémoire vidéo. La bande passante mémoire est calculée comme suit : Bande passante mémoire = Fréquence mémoire x Largeur du bus mémoire / 8. Par conséquent, lorsque les fréquences mémoire sont similaires, la largeur du bus mémoire déterminera la taille de la bande passante mémoire.
4096bit
Horloge Mémoire
715MHz
Bande Passante
La bande passante mémoire fait référence au débit de transfert de données entre la puce graphique et la mémoire vidéo. Elle est mesurée en octets par seconde, et la formule pour la calculer est : bande passante mémoire = fréquence de fonctionnement × largeur du bus mémoire / 8 bits. En français: La bande passante mémoire désigne le taux de transfert de données entre la puce graphique et la mémoire vidéo. Elle est mesurée en octets par seconde et la formule pour la calculer est la suivante : bande passante mémoire = fréquence de fonctionnement × largeur du bus mémoire / 8 bits.
732.2 GB/s

Affichage et multimédia

Sorties
No outputs

Performance théorique

Taux de Pixel
Le taux de remplissage des pixels désigne le nombre de pixels qu'une unité de traitement graphique (GPU) peut rendre par seconde, mesuré en MPixels/s (million de pixels par seconde) ou en GPixels/s (milliard de pixels par seconde). C'est la mesure la plus couramment utilisée pour évaluer les performances de traitement des pixels d'une carte graphique.
142.1 GPixel/s
Taux de Texture
Le taux de remplissage de texture fait référence au nombre d'éléments de texture (texels) qu'un GPU peut mapper sur des pixels en une seule seconde.
331.5 GTexel/s
FP16 (demi)
Une mesure importante pour évaluer les performances des GPU est la capacité de calcul en virgule flottante. Les nombres en virgule flottante à demi-précision (16 bits) sont utilisés pour des applications telles que l'apprentissage automatique, où une précision inférieure est acceptable. Les nombres en virgule flottante simple précision (32 bits) sont utilisés pour les tâches courantes de multimédia et de traitement graphique, tandis que les nombres en virgule flottante double précision (64 bits) sont requis pour le calcul scientifique qui nécessite une large plage numérique et une grande précision.
21.22 TFLOPS
FP64 (double précision)
Une mesure importante pour évaluer les performances des GPU est la capacité de calcul en virgule flottante. Les nombres en virgule flottante à demi-précision (16 bits) sont utilisés pour des applications telles que l'apprentissage automatique, où une précision inférieure est acceptable. Les nombres en virgule flottante simple précision (32 bits) sont utilisés pour les tâches courantes de multimédia et de traitement graphique, tandis que les nombres en virgule flottante double précision (64 bits) sont requis pour le calcul scientifique qui nécessite une large plage numérique et une grande précision.
5.304 TFLOPS
FP32 (flottant)
Une mesure importante pour mesurer les performances du GPU est la capacité de calcul en virgule flottante. Les nombres à virgule flottante simple précision (32 bits) sont utilisés pour les tâches courantes de traitement multimédia et graphique, tandis que les nombres à virgule flottante double précision (64 bits) sont requis pour le calcul scientifique qui exige une large plage numérique et une grande précision. Les nombres à virgule flottante demi-précision (16 bits) sont utilisés pour des applications telles que l'apprentissage automatique, où une précision inférieure est acceptable.
10.822 TFLOPS

Divers

Nombre de SM
Plusieurs processeurs de flux (SPs), ainsi que d'autres ressources, forment un multiprocesseur de flux (SM), également appelé cœur principal du GPU. Ces ressources supplémentaires comprennent des composants tels que des ordonnanceurs de warp, des registres et de la mémoire partagée. Le SM peut être considéré comme le cœur du GPU, similaire à un cœur de CPU, les registres et la mémoire partagée étant des ressources limitées au sein du SM.
56
Unités d'Ombrage
L'unité de traitement la plus fondamentale est le processeur en continu (SP), où des instructions et des tâches spécifiques sont exécutées. Les GPU effectuent des calculs parallèles, ce qui signifie que plusieurs SP fonctionnent simultanément pour traiter les tâches.
3584
Cache L1
24 KB (per SM)
Cache L2
4MB
TDP
300W
Version Vulkan
Vulkan est une API graphique et de calcul multiplateforme du groupe Khronos, offrant des performances élevées et une faible surcharge du processeur. Il permet aux développeurs de contrôler directement le GPU, réduit les frais de rendu et prend en charge les processeurs multithread et multicœurs.
1.3
Version OpenCL
3.0
OpenGL
4.6
CUDA
6.0
DirectX
12 (12_1)
Connecteurs d'alimentation
None
ROPs
Le pipeline des opérations de rasterisation (ROPs) est principalement responsable de la gestion des calculs d'éclairage et de réflexion dans les jeux, ainsi que de la gestion d'effets tels que l'anti-aliasing (AA), la haute résolution, la fumée et le feu. Plus les effets d'anti-aliasing et d'éclairage sont exigeants dans un jeu, plus les exigences de performances pour les ROPs sont élevées ; sinon, cela peut entraîner une chute importante du taux de rafraîchissement.
96
Modèle de shader
6.4
Alimentation suggérée
700W

Benchmarks

FP32 (flottant)
Score
10.822 TFLOPS

Comparé aux autres GPU

FP32 (flottant) / TFLOPS
11.642 +7.6%
10.398 -3.9%
9.949 -8.1%