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FP32からテンソルINT8に切り替えると、性能は13倍に向上する

GPUは一般に、テンソルコアとAI計算向けに最適化された数値形式を使うと高速になる。非テンソルのFP32を使う場合と比べて、TF32、テンソルFP16、テンソルINT8は、全体の性能トレンドで見ると、平均してそれぞれ約6倍、11倍、13倍の性能が出る。さらに大きな高速化を達成するチップもある。たとえばH100は、INT8ではFP32の59倍高速である。

FP32からINT8に切り替えると、計算性能は13倍に向上するFP32からINT8に切り替えると、計算性能は13倍に向上するAIアクセラレータの性能の全体トレンドは、テンソルコアとコンパクトな数値形式によって向上してきた。倍率は、各数値形式の導入以降のトレンドの平均的な向上幅を示す。FP32(単精度)TF32(TensorFloat-32)TF16(テンソルFP16/BF16)INT8性能(OP/s)10¹²10¹³10¹⁴10¹⁵10¹⁶200820102012201420162018202020222024発売日発売日:2025-08-22 性能(OP/s):80,000,000,000,000発売日:2024-11-18 性能(OP/s):67,000,000,000,000発売日:2024-10-10 性能(OP/s):160,000,000,000,000発売日:2024-09-24 性能(OP/s):14,000,000,000,000発売日:2024-06-02 性能(OP/s):90,000,000,000,000発売日:2024-04-10 性能(OP/s):2,800,000,000,000発売日:2024-03-18 性能(OP/s):62,000,000,000,000発売日:2023-12-19 性能(OP/s):25,000,000,000,000発売日:2023-12-06 性能(OP/s):160,000,000,000,000発売日:2023-12-06 性能(OP/s):82,000,000,000,000発売日:2023-11-26 性能(OP/s):28,000,000,000,000発売日:2023-11-09 性能(OP/s):44,000,000,000,000発売日:2023-11-09 性能(OP/s):24,000,000,000,000発売日:2023-09-16 性能(OP/s):59,000,000,000,000発売日:2023-08-08 性能(OP/s):67,000,000,000,000発売日:2023-06-13 性能(OP/s):15,000,000,000,000発売日:2023-05-18 性能(OP/s):1,600,000,000,000発売日:2023-04-13 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これらの数値形式による改善は、導入以来、性能トレンド全体の向上のおよそ半分を占めている。開発者がこの性能向上を活用するにつれ、低精度の形式、とくにテンソルFP16で学習したモデルが一般的になった。

このグラフについて詳しく

数値形式ごとの個別のトレンドを推定し、それを用いて非テンソルFP32のトレンドと比べた平均的な性能向上を推定した。この平均的な向上は、短いほうのデータ系列の範囲で評価しているため、通常は2016年ごろから始まる。数値形式を変えることでどれだけ恩恵を受けるかは、チップによって大きく異なりうる点に注意されたい。

データ(原文・英語)

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非公式の日本語訳公式ページ(英語):epoch.ai/data-insights/hardware-performance-trend