引言
2025 年,人工智能和深度学习持续革新各行各业,对能够处理复杂计算的高性能硬件需求也在不断增加。选择合适的 GPU 对您的工作流程有着显著影响,无论您是在训练大型语言模型,还是在大规模部署 AI。在此,我们对六款最强大的 AI 与深度学习显卡进行对比:RTX 4090、RTX 5090、RTX A6000、RTX 6000 Ada、Tesla A100 以及 Nvidia L40s。
1. 英伟达 RTX 4090
架构(Architecture): 阿达·洛夫莱斯(Ada Lovelace)
发布日期(Launch Date): 2022 年 10 月
计算能力(Computing Capability): 8.9
CUDA 核心数(CUDA Cores): 16,384
张量核心(Tensor Cores): 第 4 代 512 个
显存(VRAM): 24 GB GDDR6X
显存带宽(Memory Bandwidth): 1.01 TB/s
单精度性能(Single-Precision Performance): 82.6 TFLOPS
半精度性能(Half-Precision Performance): 165.2 TFLOPS
张量核心性能(Tensor Core Performance): 330 TFLOPS(FP16)、660 TOPS(INT8)
RTX 4090 主要面向游戏设计,但在 AI 任务中也表现出色,尤其适合小型到中型项目。凭借 Ada Lovelace 架构和 24 GB 显存,它是开发者尝试深度学习模型的性价比之选。然而,由于面向消费者设计,它缺少企业级特性,如 ECC 内存。
2.英伟达 RTX 5090
架构(Architecture): Blackwell 2.0
发布日期(Launch Date): 2025 年 1 月
计算能力(Computing Capability): 10.0
CUDA 核心数(CUDA Cores): 21,760
张量核心(Tensor Cores): 第 5 代 680 个
显存(VRAM): 32 GB GDDR7
显存带宽(Memory Bandwidth): 1.79 TB/s
单精度性能(Single-Precision Performance): 104.8 TFLOPS
半精度性能(Half-Precision Performance): 104.8 TFLOPS
张量核心性能(Tensor Core Performance): 450 TFLOPS(FP16)、900 TOPS(INT8)
备受期待的 RTX 5090 采用 Blackwell 2.0 架构,相比前代显著提升了性能。凭借更多的 CUDA 核心和更快的 GDDR7 显存,它非常适合更高要求的 AI 工作负载。虽然尚未在企业环境中广泛应用,但其性价比使其成为研究人员和开发者的有力选择。
3.英伟达 RTX A6000
架构(Architecture): 安培(Ampere)
发布日期(Launch Date): 2021 年 4 月
计算能力(Computing Capability): 8.6
CUDA 核心数(CUDA Cores): 10,752
张量核心(Tensor Cores): 第 3 代 336 个
显存(VRAM): 48 GB GDDR6
显存带宽(Memory Bandwidth): 768 GB/s
单精度性能(Single-Precision Performance): 38.7 TFLOPS
半精度性能(Half-Precision Performance): 77.4 TFLOPS
张量核心性能(Tensor Core Performance): 312 TFLOPS(FP16)
RTX A6000 是一款工作站级强劲显卡。其大容量 48 GB 显存和 ECC 支持使其非常适合训练大型模型。虽然其安培(Ampere)架构相比 Ada 和 Blackwell 较老,但它仍然是专业用户在生产环境中追求稳定性和可靠性的首选。
4. NVIDIA RTX 6000 Ada
Architecture: Ada Lovelace
Launch Date: Dec. 2022
Computing Capability: 8.9
CUDA Cores: 18,176
Tensor Cores: 568 4th Gen
VRAM: 48 GB GDDR6 ECC
Memory Bandwidth: 960 GB/s
Single-Precision Performance: 91.1 TFLOPS
Half-Precision Performance: 91.1 TFLOPS
Tensor Core Performance: 1457.0 FP8 TFLOPS
The RTX 6000 Ada combines the strengths of Ada Lovelace architecture with enterprise-grade features, including ECC memory. It is designed for cutting-edge AI tasks, such as fine-tuning foundation models and large-scale inference. Its efficient power consumption and exceptional performance make it a preferred choice for high-end professional use.
5.英伟达 Tesla A100
架构(Architecture): 安培(Ampere)
发布日期(Launch Date): 2020 年 5 月
计算能力(Computing Capability): 8.0
CUDA 核心数(CUDA Cores): 6,912
张量核心(Tensor Cores): 第 3 代 432 个
显存(VRAM): 40/80 GB HBM2e
显存带宽(Memory Bandwidth): 1,935 GB/s / 2,039 GB/s
单精度性能(Single-Precision Performance): 19.5 TFLOPS
双精度性能(Double-Precision Performance): 9.7 TFLOPS
张量核心性能(Tensor Core Performance): FP64 19.5 TFLOPS、FP32 156 TFLOPS、BFLOAT16 312 TFLOPS、FP16 312 TFLOPS、INT8 624 TOPS
Tesla A100 面向数据中心设计,在大规模 AI 训练和高性能计算(HPC)任务中表现出色。其多实例 GPU(MIG)功能允许将显卡划分为多个小型 GPU,使其具有高度灵活性。A100 的 HBM2e 显存提供无与伦比的带宽,非常适合训练像 GPT 系列这样的大型 AI 模型。
6.英伟达 L40s
架构(Architecture): Ada Lovelace
发布日期(Launch Date): 2022 年 10 月
计算能力(Computing Capability): 8.9
CUDA 核心数(CUDA Cores): 18,176
张量核心(Tensor Cores): 第 4 代 568 个
显存(VRAM): 48 GB GDDR6 ECC
显存带宽(Memory Bandwidth): 864 GB/s
单精度性能(Single-Precision Performance): 91.6 TFLOPS
半精度性能(Half-Precision Performance): 91.6 TFLOPS
张量核心性能(Tensor Core Performance): INT4 TOPS 733、INT8 TOPS 733、FP8 733 TFLOPS、FP16 362.05 TFLOPS、BFLOAT16 362.05 TFLOPS、TF32 183 TFLOPS
Nvidia L40s 是一款企业级显卡,专为 AI、图形和渲染任务的多样化需求设计。其 Ada Lovelace 架构和 ECC 显存使其在 AI 训练和部署中表现稳定可靠。凭借性能与效率的平衡,L40s 非常适合云端部署和混合环境使用。
技术规格说明
| NVIDIA A100 | RTX A6000 | RTX 4090 | RTX 5090 | RTX 6000 Ada | NVIDIA L40s | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 架构 | Ampere | Ampere | Ada Lovelace | Blackwell 2.0 | Ada Lovelace | Ada Lovelace |
| 发布 | 2020年5月 | 2021年4月 | 2022年10月 | 2025年1月 | 2022年12月 | 2022年10月 |
| CUDA 核心数 | 6,912 | 10,752 | 16,384 | 21,760 | 18,176 | 18,176 |
| Tensor 核心数 | 432, 第三代 | 336, 第三代 | 512, 第四代 | 680, 第五代 | 568, 第四代 | 568, 第四代 |
| Boost 时钟 (GHz) | 1.41 | 1.41 | 2.23 | 2.41 | 2.51 | 2.52 |
| FP16 TFLOPs | 78 | 38.7 | 82.6 | 104.8 | 91.1 | 91.6 |
| FP32 TFLOPs | 19.5 | 38.7 | 82.6 | 104.8 | 91.1 | 91.6 |
| FP64 TFLOPs | 9.7 | 1.2 | 1.3 | 1.6 | 1.4 | 1.4 |
| 计算能力 | 8.0 | 8.6 | 8.9 | 10.0 | 8.9 | 8.9 |
| 像素填充率 | 225.6 GPixel/s | 201.6 GPixel/s | 483.8 GPixel/s | 462.1 GPixel/s | 481.0 GPixel/s | 483.8 GPixel/s |
| 纹理填充率 | 609.1 GTexel/s | 604.8 GTexel/s | 1,290 GTexel/s | 1,637 GTexel/s | 1,423 GTexel/s | 1,431 GTexel/s |
| 显存 | 40/80GB HBM2e | 48GB GDDR6 | 24GB GDDR6X | 32GB GDDR7 | 48 GB GDDR6 ECC | 48 GB GDDR6 ECC |
| 显存带宽 | 1.6 TB/s | 768 GB/s | 1 TB/s | 1.79 TB/s | 960 GB/s | 864GB/s |
| 互连 | NVLink | NVLink | 不适用 | NVLink | 不适用 | 不适用 |
| 功耗 (TDP) | 250W/400W | 250W | 450W | 300W | 300W | 350W |
| 晶体管数量 | 542亿 | 542亿 | 760亿 | 542亿 | 763亿 | 763亿 |
| 制造工艺 | 7nm | 7nm | 4nm | 7nm | 5nm | 4nm |
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总结
选择适合 AI 和深度学习的 GPU 取决于工作负载、预算和可扩展性需求。对于入门级或小规模项目,RTX 4090 是一个价格实惠且性能强劲的选择。针对高级任务的研究人员和开发者可以选择 RTX 5090,它提供了前沿功能和出色的性能,适合处理高要求的模型。像 RTX A6000 和 RTX 6000 Ada 这样的企业级 GPU 非常适合生产环境,提供大容量显存和 ECC 内存以保证稳定性。Tesla A100 在大规模训练和高性能计算方面表现出色,支持多实例 GPU 并具备卓越的内存带宽。Nvidia L40s 则在 AI 性能和多功能性之间取得平衡,适用于混合企业工作负载。
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