Будущее за многокристальными конструкциями, поэтому Nvidia придётся его принять.
Nvidia, возможно, присоединится к AMD с Intel в разработке многокристальной архитектуры для своих графических процессоров следующего поколения, что поможет добиться значительного прироста производительности.
Nvidia – последний из трёх крупнейших производителей чипов, который до сих пор использует цельный кремний для процессоров внутри своих лучших видеокарт, поэтому стало приятным сюрпризом то, что в сети появились слухи о том, что компания наконец перейдёт на более адаптируемые многопроцессорные чипы с дизайном модулей MCM и архитектурой Nvidia Blackwell следующего поколения.
Отчет пришел от известного специалиста по аппаратному обеспечению @kopite7kimi в западной социальной сети, который сообщил, что видеокарты Nvidia коммерческого класса GB100 впервые будут оснащены MCM.
Ожидается, что архитектура Nvidia Blackwell будет реализована в коммерческих видеокартах Nvidia следующего поколения, которые используются в центрах обработки данных и прочих промышленных системах, но и потребительские видеокарты Nvidia RTX 5000 обещают разделить эту особенность.
Несмотря на то, что все видеокарты обещают перейти на архитектуру Blackwell, на данный момент неясно, распространяется ли переход на MCM и на видеокарты серии Nvidia 5000. Если это случится, нас ждёт революционная производительность для следующего поколения видеокарт Nvidia, которой недостаёт последним видеокартам RTX 4000.
Чипсеты в конструкции MCM, объединённые в один процессор, обещают значительный прирост производительности в сравнении с монолитной пластиной кремния. Как поясняет Tom’s Hardware, размер одного кремниевого чипа ограничен физическими размерами оборудования, используемого для его изготовления. В настоящее время процесс, который использует Nvidia, позволяет выпускать куски не более 26 х 33 мм (858 мм²), тем временем коммерческие видеокарты Nvidia уже приближаются к этому пределу.
А поскольку даже самым лучшим процессорам становится сложнее сокращать размер транзистора (электронного переключателя внутри чипа, обеспечивающего логическую функциональность компьютера), единственный способ увеличить количество транзисторов в графическом процессоре для повышения производительности – сделать чип больше, чем позволяет физический производственный процесс.
Вот тут-то на помощь приходят чиплеты. Если вы можете изготовить два или больше чиплетов меньшего размера, используя специальные соединительные связи, чтобы их объединить, заставив действовать, как единое целое. Это позволяет сделать эффективный чип большего размера, чем может предложить процесс изготовления, значительно повышая производительность. Благодаря дизайну MCM для своих графических процессоров Nvidia могла бы предложить серьезные преимущества для видеокарт Nvidia 5000 Series, которые мы рассчитывали увидеть ещё в серии 4000, но не дождались.
Очевидно, что вся эта информация весьма спекулятивная и полагается преимущественно на слухи, но есть причина, по которой AMD и Intel переходят на MCM для своих процессоров, Nvidia было бы разумно следовать примеру.
Переходи на MCM, Nvidia, это единственный путь вперёд
(Изображение предоставлено: Nvidia)
Проблема, с которой производители чипов сталкиваются вот уже много лет, заключается в том, что действие закона Мура нарушается. Это предсказание соучредителя Intel, Гордона Мура о том, что плотность транзисторов на чипе будет удваиваться приблизительно каждые два года.
Так было на протяжении 50 лет, но поскольку сейчас мы измеряем размер транзисторов относительно диаметра отдельных атомов кремния, сократить размер транзисторов вдвое уже невозможно.
А потребители и промышленность привыкли получать каждые два года ещё более быстрые компьютеры, поэтому никто не готов принять тот факт, что вечеринка окончена. Если вы производитель микросхем, который хочет продавать и дальше свои процессоры, вам придётся найти другой способ обеспечения прироста производительности, которого ожидает рынок, проклиная закон Мура.
Ответом на сложившуюся ситуацию становится использование комбинации из нескольких чипов для повышения производительности. В той или иной мере промышленность знакома с этим подходом уже десять лет.
Было время, когда не существовало такого понятия, как графический процессор, был только центральный процессор, ответственный за графику и остальные операции.
Однако по мере того, как графика становилась всё более совершенной, процессор нагружался сильней и сильней, пришлось искать выход раньше, чем вычисление 3D-сцен сожрёт 99,9% тактовой частоты процессора, либо ограничения процессора остановят графические расчеты.
Обходной путь заключался в том, чтобы передать всю работу, кроме базовой обработки графики, второму процессору, графическому, разработанному специально для этой задачи, так начался новый виток современной эры компьютерной графики. Nvidia хорошо знакома с этим, поскольку именно она создала первый в мире графический процессор Nvidia GeForce 256 ещё в 1999 году.
Итак, мы прошли полный круг, графические процессоры перегружены возлагаемыми на них рабочими нагрузками, уже не успевают за ними, а мы не можем выжать больше производительности из кремния того же размера. Пришло время делить геометрические расчеты, растеризацию, трассировку лучей, машинное обучение и другие рабочие нагрузки видеокарты на разные мини-процессоры, которые могут быть спроектированы должным образом для решения этих задач быстрее и эффективнее, чем сегодня.
Главный конкурент Nvidia, компания AMD, уже делает это, и на данный момент она добилась положительных результатов. И пока первые несколько попыток правильно реализовать MCM, возможно, не стали той революцией, которую совершил первый графический процессор, когда тот вышел 20 лет назад, следующие попытки приведут нас туда, где мы хотим их видеть, поэтому Nvidia, вероятно, приступает к работе.