NVIDIA A100 vs RTX 4090 для Deep Learning: Битва бенчмарков
TL;DR — Кратко:
- RTX 4090 в 4 раза дешевле и часто быстрее в инференсе небольших моделей.
- A100 (80GB) обязательна для обучения моделей 70B+ параметров.
- Отсутствие NVLink на 4090 убивает скорость при обучении на нескольких картах.
Введение
В 2025 году выбор железа для AI сводится к противостоянию двух гигантов: NVIDIA A100 (80GB) — золотой стандарт дата-центров, и GeForce RTX 4090 (24GB) — король потребительского рынка.
Разница в цене колоссальная. Новый A100 стоит около $15,000, в то время как RTX 4090 можно найти за $2,000 (или около 250,000 ₽). При этом на бумаге 4090 имеет более новую архитектуру (Ada Lovelace против Ampere) и даже более высокие тактовые частоты.
Так зачем платить больше? Давайте разберем результаты бенчмарков и реальные сценарии использования.
Сравнение характеристик: “На бумаге”
Прежде чем переходить к тестам, посмотрим на сухие цифры.
| Характеристика | NVIDIA A100 (80GB) | NVIDIA RTX 4090 | Победитель |
|---|---|---|---|
| VRAM | 80 GB HBM2e | 24 GB GDDR6X | A100 (Разгром) |
| Bandwidth | 1,935 GB/s | 1,008 GB/s | A100 (x2 быстрее) |
| FP16 (Tensor) | 312 TFLOPS | 330 TFLOPS | Ничья |
| FP8 (Inference) | Нет (Ampere) | 660 TFLOPS | RTX 4090 |
| Энергопотребление | 400W | 450W | A100 (Эффективнее) |
| NVLink | 600 GB/s | Нет (вырезано) | A100 |
ℹ️ Архитектурный нюанс
RTX 4090 поддерживает вычисления в формате FP8, которых нет у A100. Это позволяет запускать квантованные модели (например, через библиотеку `bitsandbytes` или `vLLM`) невероятно быстро.
Раунд 1: Обучение (Fine-Tuning)
Главный ограничитель в Deep Learning — это не скорость чипа, а память (VRAM). Если ваша модель не влезает в память, вы просто не сможете начать обучение.
Llama-3-8B (LoRA)
Для файн-тюнинга модели на 8 миллиардов параметров (Llama 3, Mistral) с использованием LoRA требуется около 16-18 GB VRAM.
- RTX 4090: Справляется отлично. Время эпохи почти идентично A100.
- A100: Справляется, но вы используете память всего на 20%. Это стрельба из пушки по воробьям.
Llama-3-70B (QLoRA)
Здесь ситуация меняется. Даже в 4-битном квантовании модель весит около 35-40 GB.
- RTX 4090:
CUDA Out of Memory. Вы не сможете обучить эту модель на одной карте. Вам понадобятся две 4090, но тут вступает в игру проблема шины (см. ниже). - A100: Влезает комфортно, остается место под длинный контекст (Context Window) и большой Batch Size.
Раунд 2: Инференс (Генерация текста)
Если вы запускаете чат-бота или генерируете картинки в Stable Diffusion, RTX 4090 часто оказывается быстрее.
Причина проста: 4090 — это карта для геймеров, у неё очень высокие тактовые частоты (Boost Clock 2.5 GHz против 1.4 GHz у A100).
Тест Stable Diffusion XL (генерация изображения 1024x1024):
- RTX 4090: ~6.5 итераций в секунду.
- A100: ~5.2 итераций в секунду.
Вывод: Для генерации картинок и работы с небольшими LLM (до 13B) RTX 4090 — абсолютный чемпион по соотношению цена/скорость.
Раунд 3: Проблема масштабирования (NVLink)
Почему дата-центры покупают A100, если 4090 такая быстрая? Ответ: Масштабируемость.
NVIDIA намеренно убрала интерфейс NVLink из 4090. Это значит, что если вы поставите две карты 4090 в сервер, они будут общаться друг с другом через обычный PCIe слот материнской платы (32-64 GB/s).
Карты A100 общаются через NVLink на скорости 600 GB/s.
Что это значит на практике? Если вы учите огромную модель, которая требует 4 или 8 видеокарт:
- На кластере A100 скорость растет линейно (8 карт работают почти в 8 раз быстрее одной).
- На кластере 4090 карты проводят 40% времени в ожидании данных друг от друга. Эффективность падает катастрофически.
🛑 Вердикт для кластеров
Строить кластер из RTX 4090 для обучения LLM "с нуля" (Pre-training) — плохая идея. Вы упретесь в пропускную способность шины (P2P communication bottlenecks). Для этого существуют только A100/H100.
Экономика: Что арендовать?
Давайте посчитаем выгоду при аренде серверов (цены ориентировочные):
- RTX 4090: ~$0.45 / час
- A100 (80GB): ~$1.60 / час
Кейс A: Студент / Пет-проект
Вы изучаете трансформеры, тюните BERT или Llama-8B.
- Ваш выбор: RTX 4090. Вы сэкономите в 3-4 раза, а скорость обучения будет такой же.
Кейс B: Стартап / Fine-Tuning 70B
Вам нужно дообучить модель уровня GPT-3.5 (Llama-70B, Mixtral 8x7B) на своих данных.
- Ваш выбор: A100 (80GB). 4090 просто не потянет такой объем памяти. Попытка распараллелить на две 4090 (Model Parallelism) создаст сложности с настройкой софта, которые не стоят сэкономленных $10.
Кейс C: Продакшн инференс
У вас сервис генерации аватарок.
- Ваш выбор: RTX 4090. Она быстрее генерирует картинки и дешевле в эксплуатации.
Заключение
RTX 4090 — это “народный герой”. Она невероятно мощная, поддерживает FP8 и уничтожает любые задачи, которые помещаются в её 24 ГБ памяти. Это лучший выбор для экспериментов, обучения небольших моделей и генерации контента.
A100 — это “тяжелая артиллерия”. Её берут не ради скорости одного чипа, а ради огромной памяти (80GB) и возможности объединять сотни карт в единый суперкомпьютер.
Не переплачивайте за A100, если ваши задачи влезают в 24 ГБ.
Попробуйте мощь RTX 4090 прямо сейчас
Идеально для Llama 3 8B и Stable Diffusion. Цена — от 45 ₽/час.
Арендовать 4090