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Como a NVIDIA tenta reduzir a pressão sobre a memória das GPUs

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Em resumo

  • A NVIDIA atribui o aumento da demanda por memória a modelos maiores, contextos longos e aplicações com agentes.
  • Em vez de depender apenas de mais HBM, a empresa propõe combinar formatos compactos, diferentes níveis de memória e software para aproveitar melhor cada byte.
  • A HBM, memória de alta largura de banda da GPU, é o nível mais rápido e também o mais caro e disputado da hierarquia descrita pela NVIDIA.
3D sketch of an NVIDIA GPU workstation designed in Sketchup and rendered in V-Ray
3D sketch of an NVIDIA GPU workstation designed in Sketchup and rendered in V-Ray. Foto: Wikideas1 / Wikimedia Commons · CC0

Modelos maiores, contextos mais longos e aplicações com agentes estão aumentando a pressão sobre a memória das GPUs. Segundo a NVIDIA, a oferta de memória está mais apertada e os preços subindo, uma tendência que a empresa espera que continue no curto prazo.

A HBM, memória de alta largura de banda da GPU, é o nível mais rápido e também o mais caro e disputado da hierarquia descrita pela NVIDIA. Nela, os pesos dos modelos concorrem por espaço com o KV cache, que mantém informações de contexto necessárias durante requisições. A empresa afirma que trajetórias de agentes podem carregar contexto entre chamadas repetidas ao modelo e a ferramentas e, em alguns casos, processar até 3 milhões de tokens. Sistemas de RAG também acrescentam informações a prompts, elevando a quantidade de contexto a processar.

Resultados informados pela NVIDIA no teste AgentX com DeepSeek V4 Pro
Resultados informados pela NVIDIA no teste AgentX com DeepSeek V4 Pro
ComparaçãoThroughput por dólarCapacidade de HBM por GPUVelocidade por usuário
GB300 NVL72 vs. H200até 10xaproximadamente dobra100 tokens por segundo
Vera Rubin NVL72 vs. GB300 NVL72até 30xaumenta cerca de 3%125 tokens por segundo

Fonte: More Performance From Every Byte: How Full-Stack Codesign Solves AI’s Memory Challenge

Mais memória não resolve tudo

De acordo com a NVIDIA, ampliar a capacidade de HBM pode acomodar mais KV cache e usuários simultâneos, mas a largura de banda limita a velocidade com que os dados chegam ao processamento. A empresa chama de “muro de memória” o ponto em que a memória não consegue acompanhar a demanda. Nesse cenário, capacidade adicional pode não ser plenamente aproveitada, embora continue gerando custo e consumo de energia.

Uma hierarquia para aproveitar os dados

A resposta defendida pela NVIDIA é projetar em conjunto GPUs, CPUs, redes, armazenamento e software. Para reduzir o espaço ocupado pelos pesos, a empresa aponta o formato NVFP4, que, segundo ela, requer menos espaço que o FP8, e a distribuição dos pesos entre até 72 GPUs em um sistema NVL72.

Para o KV cache, a NVIDIA diz que o NVFP4 também reduz o espaço necessário em comparação com FP8. A empresa afirma ainda que o software Dynamo transfere contextos inativos para o armazenamento CMX, descrito como um nível de capacidade com custo por bit bem inferior ao da HBM, e os recupera antes de serem reutilizados. O sistema pode administrar o cache entre memória da GPU, memória da CPU e armazenamento.

No caso de RAG, a NVIDIA afirma que modelos Nemotron Retriever produzem embeddings menores e que a biblioteca cuVS permite manter o índice em CPU e armazenamento.

Resultados divulgados pela empresa

Em resultados do teste AgentX da SemiAnalysis com a carga DeepSeek V4 Pro, a NVIDIA informa ganhos de throughput por dólar entre gerações de plataformas. A empresa também ressalta que, para operadores de fábricas de IA, importa a quantidade de tokens úteis entregue dentro do orçamento de energia e dos requisitos de resposta.

Fontes

  1. More Performance From Every Byte: How Full-Stack Codesign Solves AI’s Memory Challenge (NVIDIA Blog)

Este texto foi produzido com apoio de inteligência artificial a partir das fontes acima e revisado segundo a nossa política editorial. Encontrou um erro? Peça uma correção.

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