深度学习常用显卡比较

Titan RTX深度学习评测结果

NVIDIA TITAN RTX 专为数据科学、AI 研究、内容创作和通用 GPU 开发而构建。它基于 Turing 架构搭建,具有 4608 个 CUDA 核心、576 个用于加速 AI 的全速混合精度 Tensor Core 核心和 72 个用于加速光线追踪的 RT 核心。TITAN RTX 还包含 24 GB GPU 显存,支持使用大批量样本训练神经网络、处理大型数据集,并适用于大型动画模型和其他占用大量内存的工作流程。

AI硬件供应商Lambda Labs对Titan RTX、RTX 2080Ti、Tesla V100(32GB)、GTX 1080Ti、Titan Xp、Titan V只对单GPU在各种深度学习训练任务上的训练速度进行测试结果。

在 FP 32 单精度训练上,Titan RTX 平均:

  • 比 RTX 2080Ti 快 8%;
  • 比 GTX 1080Ti 快 46.8%;
  • 比 Titan Xp 快 31.4%;
  • 比 Titan V 快 4%;
  • 比 Tesla V100(32 GB)慢 13.7%。
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    在 FP 16 半精度训练上,Titan RTX 平均:
  • 比 RTX 2080 Ti 快 21.4%;
  • 比 GTX 1080 Ti 快 209.7%;
  • 比 Titan Xp 快 192.1%;
  • 比 Titan V 慢 1.6%;t
  • 和 v100(32 GB)的对比还有待调整。
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    batch-size:
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    FP32 - 每秒钟处理的图像数量:
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    FP16 - 每秒钟处理的图像数量:
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NVIDIA英伟达GPU显卡算力

GPU显卡分类:

  • Tesla:用于技术和科学计算
  • Quadro:用于专业可视化
  • Jetson:用于AI自主机器
  • GeForce和TITAN:

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官方说明在GPU算力高于5.0时,可以用来跑神经网络。显存越高,意味着性能越强大,因为显存越大,batch size就越大,CUDA核可以更加接近满负荷工作。

常见显卡的计算力:
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深度学习GPU选择

GPU几个比较重要的参数:

  • GPU架构:
    不同款的GPU可能采用不同设计架构,比如GeForce 10系列的GTX 1080/1080Ti采用的是Pascal架构,而GeForce 20系列的RTX 2080/2080Ti采用的是Turing架构。不同架构的GPU,即使其他参数差不多,性能差别可能非常大。
  • CUDA核心数量
    CUDA核心数量越大越好,Geforce GTX 1080的CUDA核心数量是2560个。而Geforce RTX 2080Ti的CUDA核心数高达4352个。
  • 显存位宽
    代表GPU芯片每个时钟周期内能从GPU显存中读取的数据大小,这个值越大代表GPU芯片和显存之间数据交换的速度越快,性能越好。Geforce GTX 1080的显存位宽为256bit,Geforce RTX 2080Ti显存位宽为352bit。
  • GPU工作频率
    代表GPU每秒钟工作次数,单位为MHz,跟CPU的频率类似。该值越大代表性能越好。
  • 显存带宽
    代表GPU芯片每秒与显存交换的数据大小,这个值等于 显存位宽*工作频率,单位为GB/秒,该值越大,代表GPU性能越好。Geforce GTX 1080的显存带宽为320GB/秒,而它的升级版Geforce RTX 2080的带宽为448GB/秒。
  • 显存容量
    显存越高,意味着性能越强大,因为显存越大,batch size就越大,CUDA核可以更加接近满负荷工作。Geforce GTX 1080的显存为8GB,而该系列的旗舰版Geforce GTX 1080Ti的显存为11GB。Tesla系列显卡由于特殊的应用场景,有些型号的卡显存高达16G/24G不等。
  • 功耗
    GPU能耗,像Geforce这种消费级的显卡一般功耗非常高,Geforce GTX 1080的最大功耗为175W,Tesla P4的最大功耗为75W。像那种数据中心大规模级别的GPU部署,低功耗的显卡一年电费能省很多。

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参考资料
首个Titan RTX深度学习评测结果出炉:2019年你该选择哪款GPU?
推荐开发者使用的 GPU
NVIDIA英伟达GPU显卡算力一览(包含Tesla和GeForce、TITAN及RTX系列等)
英伟达显卡算力榜(nvidia GPU compute capability)
您的 GPU 计算能力
IT周见智
Choosing the Best GPU for Deep Learning in 2020
如何选择 GPU 搭建深度学习机器
深度学习GPU选择
Which GPU(s) to Get for Deep Learning: My Experience and Advice for Using GPUs in Deep Learning

<think>好的,用户想知道如何使用显卡进行深度学习计算,特别是配置方法。首先,我需要整理已有的引用信息,确保回答准确。根据引用[1],选择合适的显卡是关键,比如NVIDIA的RTX 3090或A100。用户可能需要了解不同显卡的性能差异,比如显存大小和计算能力。 接下来,安装CUDA工具包,这是必须的步骤,引用[4]提到了CUDA安装教程,可能需要指导用户下载和配置环境变量。然后安装cuDNN,这部分需要注册NVIDIA账号,用户可能需要详细的步骤说明。 安装深度学习框架方面,TensorFlow和PyTorch都有GPU支持,需要确认用户是否熟悉这些框架的安装命令。可能还需要提醒用户验证安装是否成功,比如运行简单的GPU检测代码。 多显卡配置也是一个重点,引用[2]和[3]提到多GPU可以提升性能,但需要框架支持,比如TensorFlow的MirroredStrategy。这里可能需要解释数据并行和模型并行的区别,以及如何选择适合的方法。 系统优化部分,电源和散热很重要,特别是使用多块显卡时,需要足够功率的电源和良好的散热,避免过热影响性能。驱动程序保持更新也是必要的,但要注意兼容性。 最后,用户可能关心具体的应用场景和常见问题,比如如何选择单卡还是多卡,预算有限的解决方案,以及遇到CUDA错误时的处理方法。需要确保回答覆盖这些方面,帮助用户全面了解配置方法。</think>### 深度学习使用显卡加速计算的配置方法 #### 1. **显卡选择与硬件要求** - **显卡型号**:优先选择支持CUDA架构的NVIDIA显卡,例如RTX 3090、A100等高性能显卡。显存容量直接影响模型训练规模,建议显存不低于16GB[^1][^3]。 - **多显卡配置**:若需加速大规模训练,可使用多卡并行(如NVIDIA NVLink技术),但需主板支持PCIe通道扩展[^2][^3]。 - **电源与散热**:高性能显卡功耗较高(如RTX 3090功耗350W),需配置额定功率≥850W的电源和高效散热系统[^1]。 #### 2. **软件环境配置** - **安装CUDA工具包**:从NVIDIA官网下载对应显卡驱动版本的CUDA(如CUDA 12.x),配置环境变量: ```bash export PATH=/usr/local/cuda/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/cuda/lib64:$LD_LIBRARY_PATH ``` - **安装cuDNN库**:下载与CUDA版本匹配的cuDNN,解压后复制到CUDA安装目录[^4]。 - **深度学习框架支持**: - **TensorFlow**:安装GPU版本`pip install tensorflow-gpu` - **PyTorch**:选择CUDA版本`conda install pytorch torchvision cudatoolkit=12.1 -c pytorch` #### 3. **代码层优化** - **指定GPU设备**: ```python import torch device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") model.to(device) ``` - **多卡并行训练**(以PyTorch为例): ```python model = nn.DataParallel(model, device_ids=[0,1]) # 使用GPU 0和1 ``` #### 4. **性能监控与调优** - 使用`nvidia-smi`命令实时监控显存占用和GPU利用率。 - 通过混合精度训练(AMP)减少显存占用: ```python from torch.cuda.amp import autocast, GradScaler scaler = GradScaler() with autocast(): outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) scaler.scale(loss).backward() scaler.step(optimizer) scaler.update() ``` --- ###
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