W teorii: co może zaoferować nowa rodzina kart Nvidii
Wstępna analiza układów Pascal.
Jeśli wysokiej klasy karty graficzne - Titan X, Fury X czy GTX 980 Ti - już nam nie wystarczają, to w tym roku na rynku pojawią się urządzenia, które mogą potencjalnie przenieść grafikę w grach na następny poziom. AMD i Nvidia co roku usprawniały swoją ofertę, ale popularyzacja procesu produkcyjnego 14-16 nm czy tranzystorów 3D FinFET to pierwsze większe innowacje od wielu lat. Ujawnione niedawno informacje z obozu „zielonych” sugerują, że architektura Pascal może być całkiem interesująca.
Wszystko wskazuje na to, że Nvidia zaprezentuje na targach Computex pod koniec maja swoje urządzenia bazujące na technologii 16 nm, produkowane we współpracy ze swoim wieloletnim partnerem - TSMC. W sieci pojawiło się ostatnio sporo „przecieków” na temat modeli o nazwie GTX 1080 i innych, lecz najlepszym dowodem jest oficjalne ujawnienie akceleratora Tesla P100 podczas konferencji GTC, razem z kompletną specyfikacją.
Ten produkt przeznaczony jest dla dużych serwerowni i dla super-komputerów, ale - co ważne - sprzęt bazuje na technologii Pascal, a specyfikacja sugeruje, że ten sam układ może trafić do następnej generacji modelu Titan, o ile nie zmieni się nazwa. Chip określany jest mianem GP100, co jest podobne do GM200 z Titan X oraz GK110 z oryginalnego Titana. Część statystyk wygląda bardzo imponująco.
Po pierwsze, sam rozmiar chipu. Obawiano się, że technologia 16 nm będzie potrzebowała czasu, a na większe, bardziej skomplikowane układy będziemy musieli poczekać lata. Tymczasem GP100 jest już teraz nieznacznie większy od GM200. Potwierdzeniem przewagi procesu 16 nm jest także liczba tranzystorów - 15,3 mld, czyli o 8 mld więcej. Najbardziej zaskakuje chyba maksymalne taktowanie, wynoszące 1480 MHz. To więcej, niż można oczekiwać od Titan X u szczytów możliwości. A mówimy przecież o „przemysłowym” urządzeniu do farm obliczeniowych, bardziej konserwatywnym pod tym względem.
| Tesla M40 | Tesla P100 | |
|---|---|---|
| GPU | GM200 Maxwell | GP100 Pascal |
| Procesory streamujące | 24 | 56 |
| Bazowe taktowanie | 948 MHz | 1328 MHz |
| Maksymalne taktowanie | 1114MHz | 1480MHz |
| Jednostki teksturujące | 192 | 224 |
| Interfejs pamięci | 384-bit GDDR5 | 4096-bit HBM2 |
| L2 Cache | 3072 KB | 4096 KB |
| Liczba tranzystorów | 8 mld | 15,3 mld |
| Rozmiar układu | 601 mm2 | 610 mm2 |
| Proces produkcyjny | 28 nm | 16 nmFF |
| TDP | 250 W | 300 W |
Na papierze różnice są bardzo duże. Możliwości obliczeniowe skalują się zazwyczaj wraz z liczbą tranzystorów. 16 nm nie zawodzi pod tym względem, ale podnosi także prędkość obliczeń. Są też inne wskazówki, sugerujące spory przyrost mocy. Wielu sądziło, że architektura Pascal będzie po prostu Maxwellem w mniejszym procesie technologicznym. Tak jednak nie jest, ponieważ obserwujemy restrukturyzację rdzeni CUDA oraz przyrost pamięci L2 cache. Jak przełoży się to na wydajność? Tego nie wiemy.
Tesla P100 to także imponujące 16 GB pamięci HBM2, dostępnej przez bardzo szybki, 1096-bitowy interfejs. To znaczne usprawnienie względem 384-bitowej szyny w Titan X. Spodziewamy się, że nowy Titan pozostanie przy pamięci HBM2 (tak samo jak AMD ze swoim projektem Vega), ale otwartym pytaniem pozostaje dostępna pula pamięci VRAM, która raczej na pewno nie będzie wynosiła 16 GB.
Pewnym zaskoczeniem jest zakres informacji, jakimi Nvidia podzieliła się na GPU Technology Conference, na dobrą sprawę oferując wstępne spojrzenie na to, jak będzie wkrótce wyglądał sprzęt do gier z najwyższej półki - choć zapewne najwcześniej w 2017 roku. Mało prawdopodobne, że GP100 trafi do kart dla graczy jeszcze w tym roku, ale co dostaniemy w zamian? Tu właśnie warto przyjrzeć się plotkom z Dalekiego Wschodu.
Doniesienia wskazują na debiut kart w architekturze Pascal w lipcu tego roku, po prezentacji na imprezie Computex, miesiąc wcześniej. Mówi się przynajmniej o dwóch modelach - GTX 1070 i GTX 1080 - jako następcach dla GTX 970 i GTX 980. Nazwy brzmią raczej dziwnie, ale zdjęcia z linii produkcyjnej są całkiem wiarygodne. Co ważne, oba produkty mają bazować na innym, mniejszym układzie Pascala - GP104.
Nvidia demonstrowała w przeszłości, że za pomocą nowego, mniejszego chipu może pobić wyniki starszego układu z wyższej półki, jak było w przypadku GTX 980 i GTX 780 Ti. O jakim rozmiarze mowa? Inny informator wskazuje na chip mniejszy od GTX 980: 317 - 330 mm2 w porównaniu z 398 mm2 obecnie.
To właśnie GTX 1070 będzie najpewniej tym „masowym” urządzeniem. Jak daleko posunie się Nvidia? Za pomocą GTX 970 zredefiniowano rynek najdroższych kart do gier, gdzie po podkręceniu docierano do wartości droższego GTX 980. Zaraz po premierze bez większych kłopotów karta pobijała wszystko, co oferowało AMD, nawet w za dużo większe pieniądze. To wszystko przełożyło się na wielki sukces i dominację Nvidii na rynku. Czy taka „sztuczka” uda się ponownie? Czas pokaże.
Mamy nadzieję, że Nvidia znowu zaszaleje. Choć GTX 970 to fenomenalny sprzęt, to Radeon R9 390 wkrótce zatarł różnicę, oferując - poza Dark Souls 3 - identyczną wydajność w większości gier, czasem nawet lepszą, jak w Quantum Break i Far Cry Primal. Pozostają też znaki zapytania związane z obsługą DirectX 12. Widzieliśmy pewne korzyści na AMD, ale zyski u „zielonych” nie są zbyt oszałamiające.
Nie brakuje też innych pytań. Dla przykładu, „duży” układ GP100 powstał z myślą o współpracy z pamięcią HBM2, ale co z tańszymi kartami dla graczy? Titan X i GTX 980 Ti osiągają szczyty możliwości GDDR5 przez ograniczenie do interfejsu 384-bit i modułów o przepustowości 7 GB/s. Czy Nvidia postawi na dobrze znaną technologię, czy też zdecyduje się na wydajniejsze GDDR5X? Powyższe zdjęcie zdaje się sugerować, że tak właśnie będzie, przynajmniej w przypadku jednego z modeli.