 NVIDIA tají, jak konstrukčně skutečně TURING čipy vypadají. Podařilo se je ale proskenovat.
Dá se říci, že NVIDIA používá Ray Tracing a Tensor jádra hlavně jako marketingový nástroj. To jestli skutečně něco přináší, jestli jsou efektivní a hlavně jak jsou implementovány v samotných čipech, o tom mlčí. Nikdy nezveřejnila jak to v TURING čipech z hlediska RT a Tensor jader skutečně vypadá, kolik reálně zabírají prostoru atd. Samozřejmě se mělo zato, že zabírají opravdu hodně, protože ze 16nm výroby sice NVIDIA přešla na 12nm, ale čipy jsou i tak mnohem větší než u minulé generace.
Například RTX 2060/2070 mají jádro TU106, které má 445mm2, a je tak výrazně větší než jádro GP106 na GTX 1060, které má jen 200mm2. I pokud budeme považovat TU106 za nástupce GP104 (GTX 1070-1080), tak to mělo jen 314mm2. Připomínáme, že se bavíme o 16nm vs 12nm navíc. Turing bez Tensor a RT jednotek, tedy GTX 1660/1660TI s TU116 má 284mm2, tedy pořád výrazně větší než GP106 na GTX 1060 a to je opět 12nm proti 16nm.
Pro srovnání, AMD Radeon RX 570/580(590) s jádrem POLARIS 20(30) mají při 14(12)nm výrobě 232mm2 a to mají širší 256-bit sběrnici proti TU116 (284mm2) u GTX 1660 sérii, které má jen 192-bit. Brutální rozdíl je pak v high endu, kdy NVIDIA a její RTX 2080 s TU104 má 545mm2 a RTX 2080 Ti s TU102 dokonce 754mm2 při 12nm výrobě. Radeon VEGA 56/64 se 14nm VEGA 10 jádrem mají přitom jen 486mm2 a nový Radeon VII se 7nm jádrem VEGA 20 má pouhých 331mm2 a prakticky dvojnásobnou hustotu tranzistorů, než i nejlepší čip od NVIDIA v tomto ohledu. Výkonově ve hrách dokáže být přitom Radeon VII někde mezi RTX 2080 a RTX 2080 Ti, výpočetním výkonem konkuruje i výše, přitom jádro je méně než poloviční velikosti i proti RTX 2080. Jádro na 2080Ti je dokonce 2,3x větší. Na velikosti jader přitom slně záleží. Zejména z hlediska efektivity výroby a vůbec výroby jako takové (výchozí materiál je stejný pro všechny), kdy větší jádro znamená nižší výtěžnost atd.
Každopádně není to poprvé, co má NVIDIA o dost větší čipy než AMD, popravdě tomu tak bylo většinu posledních generací karet. V současnosti je ale rozdíl rekordní. AMD obvykle tlačí na hustotu tranzistorů, nové výrobní procesy a nové technologie (včetně technologií pamětí, kdy AMD je spolu-vynázlezcem GDDR4/5/6 a hlavně HBM), což stojí samozřejmě nemalé peníze a obětujete tak třeba marže a zisky na kartách atd. NVIDIA místo investic do podobných technologických průlomů investuje hlavně do marketingu (což je RTX dnes krásnou ukázkou). 12nm proces, kterým aktuálně vyrábí u TSMC, je totiž přímo pro ni na míru a je to důvod, proč dokáže vyrábět až 800mm2 velké čipy. I když nad výtěžností se vznáší pochybnosti, a i vyrobené čipy na dodaných kartách zdá se mají potíže, protože RTX 2080 Ti stále pronásledují problémy a karty přestávají fungovat a reklamují se neustále.
Proč o tom mluvíme. Mělo se za to, že NVIDIA zvětšila čipy u nové generace právě kvůli speciálním TENSOR a RT jádrům, které jak ve zjednodušených grafech NVIDIA prezentuje, jsou součástí čipů dnes kromě klasických výpočetních jader. Jenže skeny jader ukázaly, že tyto speciální jednotky zabírají ve skutečnosti jen necelých 5% plochy (srovnání jednotek mezi TU116 a TU106) a v žádném případě nevysvětlují, proč jsou čipy o tolik větší, i když jsou navíc 12nm proti 16nm předchůdcům. Někdo si dal práci a spočítal dokonce, kolik by jádra měla bez „RTX“ …
- TU102 (RTX 2080Ti) se 754mm2 by mělo 684mm2
- TU104 (RTX 2080) s 545mm2 by mělo 498mm2
- TU106 (RTX 2060/2070) se 445mm by mělo 410mm2
Tedy žádná velká změna. Navíc jak jsme si řekli, ona nezanedbatelně narostla i velikost čipu TU116 pro GTX 1600 sérii, která RT a TENSOR mít nemá. I ten byl právě proskenovaný a opravdu jsou tam fyzické rozdíly proti RTX. Ty TENSOR a RT tam nejsou, ale nové výpočetní jednotky architektury TURING a zejména přidaná CACHE zabírá opravdu hodně místa. Navíc NVIDIA samozřejmě musela jednotky navýšit, aby nabídla alespoň nějaký nárůst výkonu. I tak výsledek není zrovna oslňující. Výkon RTX 2060 je na úrovni GTX 1070Ti a bavíme se o rozdílu 445mm2 při 12nm vs 314mm2 při 16nm. A tak můžeme pokračovat u jiných modelů. V řadě ohledů je zkrátka nová generace TURING od NVIDIA úkrok stranou, než posun vpřed. Současně by to ale vysvětlovalo, proč o 7nm grafikách NVIDIA letos nejspíše ani neuslyšíme, zatímco AMD už 7nm vyrábí dokonce high end a chystá se na mainstream atd. NVIDIA se současnou architekturou prostě nedokáže 7nm využít, protože by sice mohla vyrobit menší čipy, ale ty by stále byly přes 400mm2 velké, což by bylo jednak extrémně drahé (což 7nm výroba je sama o sobě), a dost možná zatím za hranicemi toho, co 7nm výroba TSMC zvládne.
Každopádně pokud jste stejně jako já doposud měli za to, že nové čipy jsou větší kvůli zbytečnému RT a TENSOR, tak tomu tak evidentně úplně není. Neplatí tedy to, co jsem říkal, že bych raději, pokud by NV nahradila zbytečný RT a TENSOR klasickými jednotkami. Těch 5% plochy, co RT+Tensor zabírá, by o moc více těch klasických jednotek už nevytrhlo. Jinými slovy, čipy RTX 2000 a GTX 1600 série jsou v některých ohledech prostě krokem vzad z hlediska výroby čipů či zmenšování, než pokrokem vpřed. Hustota tranzistorů se prakticky nezměnila, což je docela divné při skoku ze 16 na 12nm. Je tak otázka, zda se skutečně jedná o skutečnou 12nm výrobu a není to jen další marketingová hra a nejde stále o 16nm. Popravdě ta 12nm výroba, kterou TSMC vyrábí ty čipy, se přímo „NVIDIA“ jmenuje. Má přesné označení „12nm FFN“ neboli „12nm FinFET NVIDIA“. Takže možná je to 12nm jen podle marketingu NV (protože oznámit že po 2,5 letech zůstáváme na 16nm by se těžko vysvětlovalo zákazníkům i investorům). Ve skutečnosti je to jen optimalizovaná 16nm výroba, nic víc. To by vysvětlovalo prakticky vše.
Samozřejmě, než zase někteří začnou o tom, že to běžné zákazníky přeci nezajímá, to je sice možné, ale nás to jako nadšence zajímá. A zákazníky by mělo taky, protože to prostě ovlivňuje vše, minimálně cenu. Nestačí nám vědět, že věci jsou, ale proč a jak jsou. Povrchnosti je všude kolem dost a dost. Každopádně zajímavé informace a nový pohled na věc.
| AUTOR: Jan "DD" Stach |
|---|
| Radši dělám věci pomaleji a pořádně, než rychle a špatně. |
|
)
)
)
tedy platím jen za ten chip co jede ale za ostatní ne proto bych chápal tu výrobu stále na 16nm (léty prověřená výroba = větší výtěžnost)...
