Специалистам NVIDIA нравится идея создания многокристальных графических процессоров

Долгие годы NVIDIA считала важным конкурентным преимуществом свою способность создавать крупные монолитные графические процессоры, тогда как AMD ради экономии и унификации давно перешла на двухпроцессорную компоновку флагманских видеокарт. Правда, в последнее время она к ней охладела, но возврат к таким решениям - это наверняка лишь вопрос времени, потому что скоростные интерфейсы собственной разработки типа Infinity Fabric компания активно восхваляет при малейшей возможности сделать это на публике.

Специалисты NVIDIA недавно опубликовали совместное с международной командой учёных исследование, в котором признались, что многокристальная компоновка графических процессоров – это едва ли не единственный путь их дальнейшего развития. На одной подложке NVIDIA предлагает объединять несколько кристаллов дискретных графических процессоров и микросхемы памяти. В частности, исследование описывает абстрактный графический процессор с 256 потоковыми мультипроцессорами, использующий подобную компоновку.

Сравнивания характеристики существующих графических процессоров флагманского уровня, NVIDIA признаёт, что технологические возможности современного литографического оборудования не позволят создать кристалл графического процессора площадью более 800 кв.мм, при этом по количеству потоковых мультипроцессоров такое ограничение маячит где-то на уровне 128 штук. Монолитные GPU с большим количеством SM просто не смогут эффективно масштабировать производительность, как поясняют авторы исследования.

Если по количеству SM графические процессоры NVIDIA пока ещё далеки от этого "потолка", хотя и быстро к нему приближаются, то по площади кристалла они могут достичь технологического предела гораздо быстрее. По крайней мере, Pascal обладает площадью кристалла 610 кв.мм, и до предельных 800 кв.мм уже рукой подать. Более того, "за кадром" этого документа остались характеристики 12-нм ускорителя вычислений NVIDIA GV100 (Volta), который 21 млрд. транзисторов размещает на площади 815 кв.мм. По сути, предела возможностей монолитной компоновки NVIDIA уже достигла, пусть и не с массовыми продуктами.

По прогнозам NVIDIA, теоретический графический процессор с многокристальной компоновкой, обладающий 256 потоковыми мультипроцессорами, будет на 45,5% быстрее "последнего из монолитных" GPU с 128 потоковыми мультипроцессорами. При этом он будет на 26,8% быстрее сопоставимой по количеству ядер CUDA конфигурации из нескольких дискретных графических процессоров. Наконец, такой графический процессор с многокристальной упаковкой всего лишь на 10% отстанет от вероятного монолитного аналога, который всё равно нельзя изготовить в силу технологических ограничений. Когда NVIDIA удастся реализовать предложенные новшества, пока судить сложно, но читатели с радостью сделают подобные предположения.