NVIDIA Blackwell がスウォームに加わった

GB10 Grace Blackwell が実 122B のエキスパート FFN スライスを CUDA で計算し、AMD ROCm とビット単位で一致(cosine 1.0000000000)、Grace ARM CPU とも許容誤差内で等価であることを実証した。クロスバックエンド行列が完成した。

スウォームの前提は*来るハードウェアをそのまま使う*だ。数値等価性——CUDA・ROCm・Adreno・CPU のワーカーがすべて同じトークンを出すという証明——はすでに ROCm・スマホ ARM・numpy で測定された。NVIDIA は素の ggml/推論エンジン のデフォルトかつ最も最適化された経路だが、行列がまだ閉じていない唯一のバックエンドだった。実物の Blackwell ハードウェアでの実行がそれを閉じる。

GB10 Blackwell CUDA ↔ MI250 ROCm gfx90a:cosine 1.0000000000 —— max abs diff 3.5×10⁻¹⁰。同一の実 Qwen3.5-122B layer-0 エキスパートスライスで、二つの GPU バックエンドは事実上ビット同一だ。

A new GPU docking into an almost-complete matrix of backend-comparison cells, its waveform snapping into overlap with a red GPU's
実測 · 実 Qwen3.5-122B-A10B、layer-0 エキスパートスライス

クロスバックエンド行列

比較ハードウェアcosinemax abs
CUDA ↔ ROCmGB10 Blackwell ↔ MI250 gfx90a1.00000000003.5e-10
CUDA ↔ CPUGB10 Blackwell ↔ Grace ARM0.99975258252.6e-05
CPU ↔ ROCmGrace ARM ↔ MI250 gfx90a0.99975258232.6e-05

二つの GPU バックエンド(CUDA・ROCm)はカーネルソースを共有するため、事実上ビット同一(10⁻¹⁰)に着地する。GPU↔CPU は累積順序の違いで演算あたり約 10⁻³ の摂動を持つが、cosine 0.99975 で等価——先の ROCm↔スマホ ARM の 0.99992 と同じパターンだ。ルーター権威の原理は NVIDIA でも保たれる:離散的決定(argmax・エキスパート選択)はこの連続摂動の上で不変である。

セットアップ

何を、どこで実行したか

  • デバイス — NVIDIA GB10(Grace Blackwell)、aarch64、compute 12.1 / sm_121a、124.5 GB ユニファイドメモリ。
  • ツールキット — CUDA 13.0.88 · gcc 13.3 · ggml 0.15.3;純 ggml/gguf の expert-worker を Blackwell カーネルでビルド。
  • モデル — Qwen3.5-122B-A10B-Q4_K_M、layer-0 の全エキスパート(256 エキスパート、n_embd 3072、n_ff 1024、Q4_K/Q6_K)。
  • 手法 — 1.58 GB の L0 スライスを MI250 → GB10 へストリーミング(無損失比較);同一入力(h/ids)を CUDA・CPU・ROCm の三バックエンドで実行;float32 出力ベクトル(36,864)を cosine・相対 L2・max-abs で比較。

実機での落とし穴一つ:GB10 の統合 GPU は ggml のデバイス種別が GPU ではなく ACCEL に分類され、init_by_type(GPU) が何も見つけられなかった。GPU 種別をハードコードする代わりに、最初の非 CPU デバイスを選ぶよう修正。

なぜ重要か

行列が閉じた

異種ワーカーが一つのモデルを提供するには、CUDA マシンと ROCm マシンが交換可能でなければならず、GPU と CPU が数値的に等価でなければならない。Blackwell が測定されたことで、両者は全バックエンド行列にわたって成り立つ:CUDA↔ROCm ワーカーは互いに代替でき、GPU↔CPU ワーカーは有界で良条件の許容誤差内で一致する。地球上で最も一般的なアクセラレータが、いまや検証されたスウォームの一員だ。