Главная / NVIDIA / NVIDIA A40 PCIe: Производительность и характеристики

NVIDIA A40 PCIe

NVIDIA A40 PCIe: Мощь для профессионалов и энтузиастов высоких технологий

Введение

Видеокарта NVIDIA A40 PCIe, представленная в 2020 году, остается востребованной в 2025 году благодаря своей универсальности. Она сочетает возможности профессиональной визуализации, вычислений и искусственного интеллекта, сохраняя совместимость с современными стандартами. Рассмотрим, почему эта модель актуальна спустя пять лет после релиза и кому она подойдет.

Архитектура и ключевые особенности

Ampere: Основа производительности

NVIDIA A40 построена на архитектуре Ampere (GA102 GPU), которая использует 8-нм техпроцесс Samsung. Эта архитектура обеспечивает высокую плотность транзисторов и энергоэффективность. Ключевые компоненты:

- CUDA-ядра: 10 752 (на 20% больше, чем у предыдущего поколения Turing).

- RT-ядра: 84 для аппаратного ускорения трассировки лучей.

- Тензорные ядра: 336 для задач ИИ и DLSS.

Уникальные функции

- RTX и DLSS 3.0: Поддержка улучшенного масштабирования и реконструкции изображения.

- NVLink: Объединение двух карт для совместной работы (до 96 ГБ общей памяти).

- VR Ready: Оптимизация для шлемов виртуальной реальности.

- ECC-память: Коррекция ошибок для надежности в критических задачах.

Память: Скорость и надежность

GDDR6 с ECC: 48 ГБ для сложных задач

A40 оснащена 48 ГБ памяти GDDR6 с поддержкой ECC, что критично для научных расчетов и рендеринга. Параметры:

- Шина: 384-бит.

- Пропускная способность: 696 ГБ/с (14.5 Гбит/с на модуль).

- Влияние на производительность: Большой объем позволяет работать с 8K-текстурами, нейросетями и многокадровым рендерингом без подгрузки данных.

Пример: В Autodesk Maya рендеринг сцены с 50 млн полигонов ускоряется на 30% по сравнению с RTX 6000 (24 ГБ).

Производительность в играх: Не главное, но возможно

A40 позиционируется как профессиональная карта, но поддерживает игры. Однако драйверы Studio оптимизированы под приложения, а не игровые проекты. Примеры FPS (настройки Ultra, без DLSS):

- Cyberpunk 2077 (4K): 45–50 FPS (с RTX Ultra — 28–32 FPS, DLSS 3.0 повышает до 55–60 FPS).

- Microsoft Flight Simulator (1440p): 60–65 FPS.

- Call of Duty: Modern Warfare V (1080p): 120–130 FPS.

Вывод: Для игр лучше выбрать GeForce RTX 4090, но A40 справится с 4K, если активировать DLSS.

Профессиональные задачи: Где A40 сияет

3D-рендеринг и моделирование

- Blender: Рендеринг сцены BMW за 1.2 минуты (против 2.5 минут у RTX 3090).

- SolidWorks: Поддержка RealView с плавным вращением сложных сборок.

Видеомонтаж

- DaVinci Resolve: 8K-проекты редактируются без прокси-файлов.

- Adobe Premiere Pro: Экспорт 1-часового 4K-ролика за 8 минут (с использованием GPU-ускорения).

Научные расчеты

- CUDA и OpenCL: Ускорение симуляций в MATLAB, ANSYS.

- ИИ/ML: Обучение моделей на PyTorch в 1.5 раза быстрее, чем на A100 (благодаря оптимизации драйверов).

Энергопотребление и тепловыделение

TDP и охлаждение

- TDP: 300 Вт.

- Рекомендации: Активная система охлаждения (например, турбинное решение от PNY) или серверные шасси с фронтальными вентиляторами.

- Температуры: До 75°C под нагрузкой, но для длительных задач лучше использовать корпус с вентиляцией Top-to-Bottom.

Совместимость с корпусами

- Габариты: 267 × 111 мм (2 слота). Подходит для большинства Full-Tower и рабочих станций.

Сравнение с конкурентами

AMD Radeon Pro W7800 (32 ГБ)

- Плюсы: Дешевле (~$2500), выше производительность в OpenCL.

- Минусы: Нет ECC, хуже поддержка ИИ-фреймворков.

NVIDIA RTX 6000 Ada (48 ГБ)

- Плюсы: Архитектура Ada Lovelace, на 25% быстрее в рендеринге.

- Минусы: Цена от $7000.

Вывод: A40 остается «золотой серединой» по соотношению цена/производительность.

Практические советы

Блок питания и платформа

- БП: Не менее 750 Вт (рекомендуется 80+ Platinum).

- Платформа: PCIe 4.0 x16, совместима с Intel Xeon W-3400 и AMD Ryzen Threadripper Pro.

Драйверы

- Используйте Studio Drivers для стабильности. Game Ready Drivers могут вызвать конфликты в профессиональных приложениях.

Плюсы и минусы

Плюсы:

- 48 ГБ ECC-памяти для тяжелых задач.

- Поддержка NVLink и PCIe 4.0.

- Оптимизация под профессиональный софт.

Минусы:

- Цена: от $3500 (новые модели).

- Ограниченная доступность для розничных покупателей.

- Высокое энергопотребление.

Итоговый вывод: Кому подойдет A40?

- Профессионалы: Видеомонтажеры, 3D-художники, инженеры.

- Научные лаборатории: Для расчетов и обучения нейросетей.

- Энтузиасты VR/AR: Мощность для создания контента.

Почему A40? Она предлагает уникальный баланс между надежностью, объемом памяти и поддержкой современных технологий, оставаясь актуальной даже в 2025 году. Если ваш бюджет превышает $3000 и вам нужна карта «на годы» — это оптимальный выбор.

Общая информация

Производитель

NVIDIA

Платформа

Desktop

Дата выпуска

October 2020

Название модели

A40 PCIe

Поколение

Tesla

Базоввая частота

1305MHz

Boost Частота

1740MHz

Интерфейс шины

PCIe 4.0 x16

Транзисторы

28,300 million

RT ядра

Tensor ядра

Тензорные ядра — это специализированные процессоры, разработанные специально для глубокого обучения, обеспечивающие более высокую производительность обучения и вывода по сравнению с обучением FP32. Они позволяют выполнять быстрые вычисления в таких областях, как компьютерное зрение, обработка естественного языка, распознавание речи, преобразование текста в речь и персонализированные рекомендации. Два наиболее заметных применения тензорных ядер — это DLSS (Deep Learning Super Sampling) и AI Denoiser для снижения шума.

336

TMU

Блоки наложения текстур (TMU) служат компонентами графического процессора, которые способны вращать, масштабировать и искажать двоичные изображения, а затем размещать их в виде текстур на любой плоскости заданной трехмерной модели. Этот процесс называется отображением текстур.

336

Производитель

Samsung

Размер процесса

8 nm

Архитектура

Ampere

Характеристики памяти

Объем памяти

48GB

Тип памяти

GDDR6

Шина памяти

Ширина шины памяти обозначает количество бит данных, которые видеопамять может передать за один такт. Чем больше ширина шины, тем больший объем данных может быть передан мгновенно, что делает ее одним из важнейших параметров видеопамяти. Пропускная способность памяти рассчитывается как: Пропускная способность памяти = Частота памяти x Ширина шины памяти / 8. Следовательно, если частоты памяти одинаковы, ширина шины памяти будет определять размер пропускной способности памяти.

384bit

Частота памяти

1812MHz

Пропускная способность

Пропускная способность памяти — это скорость передачи данных между графическим чипом и видеопамятью. Он измеряется в байтах в секунду, и формула для его расчета: пропускная способность памяти = рабочая частота × ширина шины памяти / 8 бит.

695.8 GB/s

Теоретическая производительность

Пиксельный филлрейт

Скорость заполнения пикселей — это количество пикселей, которые графический процессор (GPU) может визуализировать в секунду, измеряется в мегапикселях/с (миллион пикселей в секунду) или GPixels/s (миллиард пикселей в секунду). Это наиболее часто используемый показатель для оценки производительности обработки пикселей видеокарты.

194.9 GPixel/s

Текстурный филлрейт

Скорость заполнения текстуры — это количество элементов карты текстур (текселей), которые графический процессор может сопоставить с пикселями за одну секунду.

584.6 GTexel/s

FP16 (half)

Важным показателем для измерения производительности графического процессора являются возможности вычислений с плавающей запятой. Числа с плавающей запятой половинной точности (16 бит) используются в таких приложениях, как машинное обучение, где допустима более низкая точность. Числа с плавающей запятой одинарной точности (32-битные) используются для обычных задач обработки мультимедиа и графики, а числа с плавающей запятой двойной точности (64-битные) необходимы для научных вычислений, требующих широкого числового диапазона и высокой точности.

37.42 TFLOPS

FP64 (double)

Важным показателем для измерения производительности графического процессора являются возможности вычислений с плавающей запятой. Числа с плавающей запятой двойной точности (64-битные) необходимы для научных вычислений, требующих широкого числового диапазона и высокой точности, а числа с плавающей запятой одинарной точности (32-битные) используются для обычных задач обработки мультимедиа и графики. Числа с плавающей запятой половинной точности (16 бит) используются в таких приложениях, как машинное обучение, где допустима более низкая точность.

584.6 GFLOPS

FP32 (float)

Важным показателем для измерения производительности графического процессора являются возможности вычислений с плавающей запятой. Числа с плавающей запятой одинарной точности (32-битные) используются для обычных задач обработки мультимедиа и графики, а числа с плавающей запятой двойной точности (64-битные) необходимы для научных вычислений, требующих широкого числового диапазона и высокой точности. Числа с плавающей запятой половинной точности (16 бит) используются в таких приложениях, как машинное обучение, где допустима более низкая точность.

36.672 TFLOPS

Другое

Потоковый мультипроцессор (SM)

Несколько потоковых процессоров (SP) вместе с другими ресурсами образуют потоковый мультипроцессор (SM), который также называется основным ядром графического процессора. Эти дополнительные ресурсы включают в себя такие компоненты, как планировщики деформации, регистры и общую память. SM можно считать сердцем графического процессора, аналогично ядру ЦП, при этом регистры и общая память являются дефицитными ресурсами внутри SM.

Блоки шейдинга

Самым фундаментальным процессором является потоковый процессор (SP), в котором выполняются определенные инструкции и задачи. Графические процессоры выполняют параллельные вычисления, что означает, что несколько процессоров SP работают одновременно для обработки задач.

10752

Кэш L1

128 KB (per SM)

Кэш L2

6MB

TDP

300W

Версия Vulkan

Vulkan — это кроссплатформенный графический и вычислительный API от Khronos Group, предлагающий высокую производительность и низкую нагрузку на процессор. Он позволяет разработчикам напрямую управлять графическим процессором, снижает затраты на рендеринг и поддерживает многопоточные и многоядерные процессоры.

1.3

Версия OpenCL

3.0

OpenGL

4.6

DirectX

12 Ultimate (12_2)

CUDA

8.6

Разъемы питания

8-pin EPS

Шейдерная модель

6.6

ROP

Конвейер растровых операций (ROP) в первую очередь отвечает за расчеты освещения и отражений в играх, а также за управление такими эффектами, как сглаживание (AA), высокое разрешение, дым и огонь. Чем более требовательны к сглаживанию и световым эффектам в игре, тем выше требования к производительности для ROP; в противном случае это может привести к резкому падению частоты кадров.

112

Требуемый блок питания

700W

Бенчмарки

FP32 (float)

36.672 TFLOPS

Blender

5010

По сравнению с другими GPU

FP32 (float) / TFLOPS

RTX PRO 4000 Blackwell

45.962 +25.3%

RTX 5000 Embedded Ada Generation

41.973 +14.5%

A40 PCIe

36.672

GeForce RTX 5070 Ti Mobile

32.905 -10.3%

A10 PCIe

30.615 -16.5%

Blender

GeForce RTX 5090

15026.3 +199.9%

A40 PCIe

5010

GeForce RTX 2070

2020.49 -59.7%

Radeon RX 6800S

1064 -78.8%

GeForce GTX 1070 GDDR5X

561 -88.8%