Η Nvidia μπορεί να ενώνει την AMD και την Intel στην ανάπτυξη μιας αρχιτεκτονικής πολλαπλών chiplet για την επόμενη γενιά των GPU της και θα μπορούσε να αποκομίσει σημαντικά κέρδη όσον αφορά την απόδοση.
Η Nvidia είναι ο τελευταίος από τους τρεις μεγάλους κατασκευαστές τσιπ που εξακολουθεί να χρησιμοποιεί ένα μόνο κομμάτι πυριτίου για τους επεξεργαστές μέσα στις καλύτερες κάρτες γραφικών της, επομένως είναι μια ευπρόσδεκτη έκπληξη που έχουν αρχίσει να κυκλοφορούν φήμες ότι η εταιρεία θα προχωρήσει επιτέλους στην πιο προσαρμόσιμη πολυ- Σχεδιασμός μονάδας chiplet (MCM) με την αρχιτεκτονική Nvidia Blackwell επόμενης γενιάς.
Η αναφορά προέρχεται από γνωστό υλικό leaker @kopite7kimi στο X, ο οποίος είπε ότι η εμπορικής ποιότητας GPU της Nvidia GB100 θα διαθέτει MCM για πρώτη φορά.
Μετά τα δράματα των GA100 και GH100, φαίνεται ότι το GB100 θα χρησιμοποιήσει επιτέλους το MCM.18 Σεπτεμβρίου 2023
Η αρχιτεκτονική Nvidia Blackwell αναμένεται να τροφοδοτήσει τόσο τα εμπορικά προϊόντα GPU επόμενης γενιάς της Nvidia, τα οποία χρησιμοποιούνται από κέντρα δεδομένων και χρήστες βιομηχανικής κλίμακας, όσο και τις κάρτες γραφικών καταναλωτών της, τη σειρά Nvidia RTX 5000.
Παρόλο που και οι δύο θα χρησιμοποιούν την αρχιτεκτονική Blackwell, ωστόσο, δεν είναι σαφές αυτή τη στιγμή εάν η αλλαγή MCM θα επεκταθεί και στις κάρτες γραφικών της σειράς Nvidia 5000. Εάν το κάνει, ωστόσο, θα μπορούσε να προσφέρει την απόδοση μετασχηματισμού για την επόμενη γενιά καρτών γραφικών της Nvidia που συχνά έλειπε σε ορισμένες από τις πιο πρόσφατες κάρτες της σειράς RTX 4000.
Τα chiplet σε σχεδιασμό MCM, όταν συνδέονται σε έναν μόνο επεξεργαστή, υπόσχονται σημαντικά ταχύτερη απόδοση σε σχέση με μια μονολιθική πλάκα πυριτίου. Οπως και Tom's Hardware εξηγεί, ένα μεμονωμένο τσιπ πυριτίου περιορίζεται από τις φυσικές διαστάσεις του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του. Επί του παρόντος, η διαδικασία που χρησιμοποιεί η Nvidia μπορεί να παράγει μόνο κομμάτια πυριτίου 26mm επί 33mm (858mm²). στο μέγιστοκαι οι εμπορικής ποιότητας GPU της Nvidia ήδη προσκρούουν σε αυτό το μέγιστο μέγεθος.
Και καθώς γίνεται εκθετικά πιο δύσκολο να συρρικνωθεί περαιτέρω το μέγεθος ενός τρανζίστορ, ο ηλεκτρονικός διακόπτης μέσα σε ένα τσιπ που παράγει τη λογική λειτουργικότητα ενός υπολογιστή, ο μόνος τρόπος για να αυξήσετε τον αριθμό των τρανζίστορ στη GPU σας για να αυξήσετε την απόδοση είναι να κάνετε το τσιπ μεγαλύτερο από ό,τι επιτρέπει η φυσική διαδικασία παραγωγής.
Εκεί μπαίνουν τα chiplet. Εάν μπορείτε να δημιουργήσετε δύο ή περισσότερα chiplet που είναι μικρότερα, αλλά χρησιμοποιείτε ειδικούς δεσμούς που ονομάζονται διασυνδέσεις για να τα συνδέσετε μεταξύ τους, ώστε να λειτουργούν ως ενιαία μονάδα, μπορείτε να δημιουργήσετε αποτελεσματικά ένα μεγαλύτερο τσιπ από αυτό που μπορεί να υποστηρίξει η διαδικασία κατασκευής και να βελτιώσει δραματικά την απόδοση. Με σχεδιασμό MCM για τις GPU της, η Nvidia μπορεί να είναι σε θέση να προσφέρει τα είδη των κερδών σε ολόκληρο το χαρτοφυλάκιο καρτών της σειράς Nvidia 5000 που πολλοί ήλπιζαν να δουν με τη σειρά 4000, αλλά τα οποία η Nvidia δεν ήταν σε θέση να προσφέρει με συνέπεια.
Προφανώς, αυτό εξακολουθεί να είναι πολύ εικαστικό και βασίζεται σε φήμες, αλλά υπάρχει ένας λόγος για τον οποίο τόσο η AMD όσο και η Intel έχουν κάνει τη μετάβαση στο MCM στις GPU και τις CPU τους και η Nvidia θα ήταν πολύ έξυπνη να ακολουθήσει το παράδειγμά της, διαφορετικά κινδυνεύει να μείνει πίσω.
Κάντε τη μετάβαση στο MCM, Nvidia, είναι ο μόνος δρόμος προς τα εμπρός
Το πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι κατασκευαστές τσιπ εδώ και χρόνια ήταν το τέλος του νόμου του Moore, της περίφημης πρόβλεψης του συνιδρυτή της Intel, Gordon Moore, ότι η πυκνότητα τρανζίστορ σε ένα τσιπ θα διπλασιαζόταν περίπου κάθε δύο χρόνια.
Για 50 χρόνια, αυτό συνέβαινε, αλλά καθώς τώρα μετράμε το μέγεθος των τρανζίστορ σε σχέση με τη διάμετρο μεμονωμένων ατόμων στο πυρίτιο, το να κόψουμε το μέγεθος ενός τρανζίστορ στη μέση δεν είναι πλέον δυνατό.
Αλλά οι καταναλωτές και η βιομηχανία έχουν συνηθίσει σε ταχύτερους υπολογιστές κάθε δύο χρόνια, και έτσι κανείς δεν θέλει πραγματικά να ακούσει ότι το πάρτι τελείωσε. Εάν είστε κατασκευαστής τσιπ που θέλει να συνεχίσει να πουλά περισσότερους επεξεργαστές, πρέπει να βρείτε έναν άλλο τρόπο για να επιτύχετε αυτά τα κέρδη απόδοσης που περιμένει η αγορά, ο νόμος του Moore είναι καταραμένος.
Η απάντηση σε αυτό είναι η χρήση πολλαπλών τσιπ σε συνδυασμό το ένα με το άλλο για την επίτευξη αυτών των στόχων απόδοσης. Το κάνουμε ήδη αυτό για περισσότερο από μια δεκαετία, όπως πολύ καλά γνωρίζει η Nvidia.
Υπήρχε μια εποχή που δεν υπήρχε αυτό που λέμε επεξεργαστής γραφικών, υπήρχε απλώς η κύρια CPU που αναμενόταν να χειρίζεται τα γραφικά όπως και κάθε άλλη λειτουργία.
Καθώς όμως τα γραφικά έγιναν πιο προηγμένα, αυτό φορολογούσε τόσο πολύ την CPU που έπρεπε να γίνει κάτι πριν από τον υπολογισμό των τρισδιάστατων σκηνών είτε έτρωγαν το 99,9% των κύκλων ρολογιού της CPU είτε τα όρια της ίδιας της CPU επίγειων γραφικών υπολογιστών προχωρήσουν σε διακοπή.
Η δουλειά γύρω ήταν να περάσει όλη εκτός από την πιο βασική εργασία επεξεργασίας γραφικών σε έναν δεύτερο επεξεργαστή, τη GPU, η οποία σχεδιάστηκε ειδικά για αυτήν την εργασία και η οποία συνέχισε να τροφοδοτεί τη σύγχρονη εποχή των γραφικών υπολογιστών. Η Nvidia το γνωρίζει αυτό γιατί ήταν αυτή που δημιούργησε την πρώτη GPU στον κόσμο, την Nvidia GeForce 256, το 1999.
Ολοκληρώσαμε τον κύκλο μας τότε και οι επεξεργαστές γραφικών είναι τόσο κατακλυσμένοι με τον φόρτο εργασίας που τους ανατίθεται που δεν μπορούν να συμβαδίσουν και δεν μπορούμε να αποσπάσουμε περισσότερη απόδοση από το ίδιου μεγέθους πυρίτιο. Είναι καιρός λοιπόν να χωρίσουμε τη γεωμετρία, την ραστεροποίηση, την ανίχνευση ακτίνων, τη μηχανική εκμάθηση και άλλους φόρτους εργασίας GPU σε διαφορετικούς μίνι-επεξεργαστές που μπορούν να σχεδιαστούν ειδικά για να εκτελούν αυτές τις εργασίες πιο γρήγορα και πιο αποτελεσματικά από ό,τι κάνουμε αυτήν τη στιγμή.
Ο κύριος ανταγωνιστής της Nvidia, η AMD, το κάνει ήδη αυτό και έχει δει πολύ θετικά αποτελέσματα μέχρι στιγμής. Και ενώ οι πρώτες λίγες προσπάθειες να γίνει σωστή η μηχανική MCM μπορεί να μην είναι η επανάσταση που έκανε η πρώτη GPU όταν προσγειώθηκε πριν από περισσότερα από 20 χρόνια, μελλοντικές προσπάθειες θα μας φέρουν εκεί που θέλουμε —και χρειάζεται η Nvidia— να είμαστε, οπότε η Nvidia μάλλον θα έπρεπε ασχοληθείτε με αυτό.
