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Ampere架构详解

更新时间：2026-06-07 11:34:21 大小：15K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：ampere架构 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、Ampere架构的基本定义

Ampere（安培）架构是英伟达（NVIDIA）推出的第二代光线追踪架构，属于NVIDIA GPU架构迭代序列中的第八代架构，命名源自法国物理学家安德烈-玛丽·安培（André-Marie Ampère），于2020年5月正式发布，首次应用于NVIDIA GeForce RTX 30系列消费级显卡与NVIDIA A100数据中心GPU，是NVIDIA从通用计算向AI与光线渲染融合方向转型的核心架构产品。

二、Ampere架构的核心技术升级

1. 工艺与封装升级

Ampere架构采用台积电7nm N7工艺（数据中心A100为三星7nm EUV工艺），相比上一代图灵（Turing）架构的12nm工艺，晶体管密度提升超过2倍，以GeForce RTX 3090为例，其晶体管规模达到283亿，远超RTX 2080 Ti的134亿，核心面积达到628平方毫米，为更多功能单元集成提供了物理基础。

同时Ampere架构引入了三星多芯片模块（MCM）封装技术，可以将多个GPU核心封装在同一块芯片上，后期推出的RTX 3090 Ti、RTX A6000等产品均受益于该技术，在提升核心规模的同时控制了生产成本与良率。

2. SM单元架构重构

流式多处理器（SM）是NVIDIA GPU的核心计算单元，Ampere架构对SM单元进行了全新重构：

· 每个SM单元集成128个CUDA核心，相比图灵架构的64个翻番，同时每个SM单元搭配4个Tensor Core（张量核心）和1个RT Core（光线追踪核心），比例保持不变的前提下整体计算规模翻倍

· 改进了L1缓存设计，每个SM单元配置128KB L1缓存/共享内存，相比图灵架构的64KB翻倍，同时带宽提升，大幅降低了对外部显存的访问延迟，提升了复杂着色、通用计算任务的执行效率

· 采用了新的 warp 调度机制，支持更多并发任务，提升了CUDA核心的利用率，在相同频率下能够获得更高的实际性能输出


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