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英伟达 B200 GPU:迈向 AGI 的万亿参数算力巨塔

2024 年发布的 NVIDIA Blackwell B200 标志着 GPU 发展史上的一个重大范式转变。它不再是单纯追求单块芯片的极限,而是通过“系统级 GPU”的设计,彻底打破了单芯片制造的物理上限。

如果说 H100 是单台发动机的巅峰,那么 B200 就是一台由两台顶级引擎并联、共用一个控制系统的超级动力站


1. 核心架构:双芯合一的“胶水”艺术

B200 最显著的特征是采用了 双芯片封装(Dual-die) 技术。由于单块芯片的尺寸已经触及了光刻机的物理极限(Reticle Limit),英伟达选择将两块巨大的芯片封装在一起。

  • 2080 亿晶体管:这是 H100(800 亿)的两倍多。
  • 10 TB/s 的芯间互联:这两块芯片通过极速链路连接,在软件层面,它们被识别为一张完全统一、缓存一致的 GPU。开发者不需要修改代码来适配双芯,系统会自动完成任务分配。
  • 制程工艺:采用台积电专门定制的 4NP 工艺,实现了更高的集成度和能效比。

2. 算力革命:FP4 精度与第二代 Transformer 引擎

在 B200 上,英伟达引入了足以改变大模型运行规则的新精度:FP4(4 位浮点数)

  • 第二代 Transformer 引擎:B200 能够根据神经网络的需求,动态地在 FP8、FP6 甚至 FP4 之间切换。
  • 性能爆发:在 FP4 精度下,单张 B200 的算力达到了恐怖的 20 PetaFLOPS(2 亿亿次运算/秒)。
  • 推理效率:相比 H100,B200 在运行大模型推理时,性能提升最高可达 30 倍。这意味着以前需要一个机柜完成的任务,现在可能只需要一张卡。

3. 显存与带宽:消除“内存墙”

为了喂饱如此恐怖的算力,B200 搭载了目前世界上最强的存储系统。

  • 192GB HBM3e 显存:单卡容量几乎是 A100 的两倍多。如此巨大的空间可以让万亿参数的模型在更少的显卡上跑起来,减少跨机通信。
  • 8 TB/s 显存带宽:这是 H100 的 2.4 倍。在处理实时交互的大模型(如对话机器人)时,高带宽意味着更快的响应速度。

4. 全新互联:第五代 NVLink

在 B200 时代,英伟达进一步强化了“集群即 GPU”的概念。

  • 1.8 TB/s 双向带宽:单张 B200 的互联带宽比 H100 翻了一倍。
  • 576 张 GPU 互联:通过全新的 NVSwitch,最多支持 576 张显卡在满血带宽下无缝沟通。
  • RAS 引擎:由于芯片规模巨大,B200 加入了专门的可靠性、可用性和可维护性引擎,能够利用 AI 预测潜在的硬件故障,确保数万张显卡组成的集群能稳定运行几周不宕机。

5. 技术规格横向对比

指标H100 (Hopper)B200 (Blackwell)提升幅度
晶体管数量800 亿2080 亿~2.6x
显存容量80GB HBM3192GB HBM3e2.4x
显存带宽3.35 TB/s8 TB/s~2.4x
FP4 算力不支持20 PetaFLOPS维度跨越
FP8 算力4 PetaFLOPS10 PetaFLOPS2.5x
最大功耗 (TDP)700W1000W - 1200W散热挑战剧增

6. 专家总结:B200 改变了什么?

B200 的出现让 “万亿参数模型”的训练和推理 从“极少数天才的实验室产物”变成了“工业化的大规模生产”。

  1. 能效比奇迹:虽然单卡功耗过千瓦,但在处理同样规模的 AI 任务时,B200 的能耗仅为 H100 的 1/25
  2. 推理成本骤降:通过 FP4 精度和巨大的带宽,大模型的运营成本(Token 成本)将迎来数量级的下降。
  3. 水冷时代的到来:由于 B200 功耗极高,传统的风冷已经很难压住它的热量。这意味着未来的算力中心将全面转向液冷方案
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