Čipy NVIDIA na RTX 2000 grafikách jsou velké, ale bez RT a TENSOR jader nebyly o moc menší. Tisk E-mail
Napsal Jan "DD" Stach   
Úterý, 16 duben 2019
altNVIDIA 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
Motto: „Raději později a pořádně, než dříve a blbě“ :). Než začnete diskutovat: Objektivitu a objektivní fakt a názor nelze posuzovat subjektivním dojmem! ;)

Starší články


 / 34
SlabéVynikající 
Komentáře
Přidat Nový
snajprik [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 14:05:05

To je jasne že Nvidia vyraba stale 16nm procesom, vidno to na ich ziskoch.
Problem je že ani 7nm Vega VII nieje vykonejšia či uspornejšia a dokonca ani NAVI na 7nm nebude vykonejšia a uspornejšia, odhaduje sa vykon na urovni RTX2070 či GTX1080 pri spotrebe 150W...
Tak že vyhlasenia manažmentu Nvidie boli na mieste ked tvrdili že nemaju sa kam ponahlať, lebo na nich AMD vôbec netlači.
Nvidia aj na 16nm procese proti NAVI 7nm bude konkurencie schopna vykonom aj spotrebou.
Problem vidim skvor v tom že Nvidia ma ohlasene nove GPU na druhy polrok a keď už teraz s 16nm procesom stiha na 7nm proces AMD čo to bude ked aj Nvidia prejde na 7nm.
Kartu čo vydala Nvidia s označenim 1660 sa mi zda že bola projektovana na 7nm proces už ma implementovany DX12, tak že môžme očakavať ju na 7nm provese, len s vyšimi taktami a nižšou spotrebou.
net.Xtreme [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 16:35:47
avatar
Otázkou je, jestli nvidia může zmenšovat se stávající architekturou. Zmenšování tranzistorů přináší nové a nové problémy, a efektivita se moc nezlepšuje, dalším krokem je prostě využití třetího rozměru a vrstvení čipů, ale k tomu je potřeba zefektivnit chlazení přímo v čipu a musí být součástí samotného návrhu. Tohle honění za méně nm pomalu ztrací smysl a je na čase udělat krok jiným směrem a celkově inovovat architekturu.
kojot1 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 21:00:03

Takže jim nejde i zákazníka. Přesto mají podíl v PC jaký mají. Hmm...
mojzisl [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 14:41:26

Mno, jen můj dohad, ale nižší hustota tranzistorů snižuje náročnost na přesnost a kvalitu výrobního procesu, což může ve výsledku dostatečně snížit cenu jednoho čipu, i když bude fyzicky větší, aby se to vyplatilo.

Neměla náhodou NV taky dohodu s TSMC, že platí jen za funkční čipy? Nebo to byla jiná firma?
aDDmin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 15:06:10
avatar
to je určitě pravda, na druhou stranu více křemíku znamená nižší výtěžnost a větší odpad, když se to nepovede ;)

jsem si prakticky jistý, že NV by nemohla 7nm dnes na současnou architekturu použít, protože by prostě nedokázala stáhnout tu velikost čipu tak, aby se to dalo vyrábět ....

určitě všichni platí za waffery a pronájem kapacit, to kolik čipů z toho bude použitelných je už jejich problém ...
Bumpkin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 15:22:28

to s tím křemíkem by se ale ngovalo kdyby měla Nvidie právě tu smlouvu o funkčních čipech 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)...


spíš je otázka toho jak moc ta cache uvnitř v GPU pomáhá k tomu aby se zpracovávali výpočty, další věcí je že ty turingy jsou obohaceny o 32bit výpočty a tady je otázka jestli Nvidie právě kvůli nějakému zjednodušení nobo zoptymalizování výpočtů nepotřebuj právě cache a ty 32bit výpočty...
Lawliet [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 15:37:30

Autor však zabudol na jeden podstatný fakt, a tým je nárast počtu shaderov, ktorých je v každom čipe cca o 25% viac, v porovnaní s čipmi rovnakej (číselnej triedy predchádzajúcej generácie. Ak sa k tomu pridá aj zdvojnasobenie veľkosti L2 cache, tak veľkosti čipov Turing generácie sú vcelku logické. To všetko je umocnene faktom, že 12nm a 16nm proces tsmc majú rovnakú hustotu tranzistorov, rozdiely sú vo väčšine prípadov v oblasti nižšieho napätia 12nm procesu.
blowik [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - Když se řekne A a ne B 2019-04-16 15:39:37
avatar
"Výkonově ve hrách dokáže být přitom Radeon VII někde mezi RTX 2080 a RTX 2080 Ti"

... a stejně tak dokáže být i mezi 2070 a 2080.

V nedávné době jsem právě řešil novou GF (upgrade z původní referenční limitovaný Vegy 64) a skončil jsem právě proto u RTX 2080 jelikož ve většině her a enginů, které mě zajímaly, podávala 2080 konstantně lepší výkony než Radeon VII.
kojot1 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 20:57:17

Nj a jiné je tomu jinak. A?
Patt [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 22:41:39

No...Trochu bych přibrzdil. I sám DD má v testu výkon RTX2080 nad RVII. Obecně se v testech udává výkon RTX2080 o 5% vyšší, než u RVII
Alferi [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-17 07:47:30
avatar
Já od koupě R7 upustil hlavně z důvodu hodně slabého chladiče (tuto střelu do nohy od AMD vážně nechápu), ale výkonnostní propady u DX11 her mě taky nepotěšily. Pokud se ale někdy dočkáme nereferencí (?), tak při zachování ceny půjde o hodně atraktivní a perspektivní kartu (než ji nahradí highend Navi :-) ).
johny.mnemonic [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-17 11:58:08
avatar
To není R7, čteš to špatně;-) To označení je totiž dvojznačné.
Dá se to číst sice i jako Radeon VII, ale především je to Radeon Vega II.
A jako předešlé Vegy, tahle karta dává smysl především pokud plánuješ vodní chlazení. Se vzducháčem minimálně první generace Vega smysl v podstatě nedává. Vega 56 trochu, ale Vega 64 vůbec. Stačí se podívat co udělá vodní chlazení se spotřebou a hlavně výkonem těch karet.
Pokud si to dobře pamatuju, tak Vega 64 s vodníkem nemá problém držet se výkonově na úrovni RTX2070/GTX1080, spíše jim utíká. Bez vodníka to takhle jednoznačné rozhodně není.

A to vůbec neberu v potaz přetaktování, protože z mého pohledu není taktování Vega jader dobrý nápad vzhledem k nárůstu spotřeby...
martin.666 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 17:36:24
avatar
PS5 oficiálně vyjde 2020, 8mi jádrový 7nm Zen 2, GPU Navi 7nm, 20 GB GDDR6 + SSD připojené přes PCIe 4.0 s rychlostí cca 10 GB/s, zdroj Odkaz
Varin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-16 21:18:11

Větší denzita čipu znamená menší frekvenční možnosti.
Menší plocha čipu znamená horší odvod tepla. NV v tomto vede a sází na menší provozní vlastnosti s větším OC potenciálem. Má sice větší čipy, ale právě ta menší denzita nahrává pro snadnější efektivitu. Technologicky je sice pozadu, ale co se týče efektivity má podle mě díky nižší denzitě navrch.
snajprik [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-17 06:45:29

To je hlúposť vezmi si Vegu na 14 nm a na 7 nm vysie takty a nižšia spotreba.
Keby to bola pravda tak tu máme ešte 90 nm proces
johny.mnemonic [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-17 12:53:53
avatar
Varin má samozřejmě pravdu. Porovnáváš neporovnatelné...

Musíš porovnávat dva čipy na stejné technologii výroby, aby to dávalo smysl.
Pokud bude jeden čip mít víc tranzistorů na mm2, tak bude sice mít vyšší výkon ze stejné plochy, ale zároveň horší odvod tepla a (jak ukazuje praxe), i vyšší voltage leak, což ho omezuje i frekvenčně.

Pokud chce člověk zůstat objektivní, tak se k tomu dá říct jen to, že nejdůležitější je to, jak dokáže výrobce tyhle věci vybalancovat ve finálním produktu. Ani jedna cesta není apriori špatná. Jde jen o to, čeho chceš dosáhnout.

Otázka je, v jaké efektivitě NV vede. Pokud mluvíme o poměru výkon vs spotřeba elektriky, tak jo, vede. Ale pokud mluvíme o spotřebovaném křemíku a vynaložených finančních prostředcích za jednotku výkonu, tak tam už NV rozhodně nevede...
johny.mnemonic [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2019-04-17 12:50:56
avatar
edit:těsně vedle
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!
 

Najdete nás na Facebooku

.... a také na Twitteru

RSS

DDWorld.cz

DDWorld - Blogy a videa

DDWorld - Magazín

Problém s účtem na DDWorld?

Videa
Kingrow K1 je e-link telefon co vydrží 2 týdny!
Kingrow K1 je e-link telefon co vydrží 2 týdny!Pondělí, 24 červen 2019
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 741x
Komentářů: 3
Avengers Endgame se vrátí do kin v nové rozšířené verzi!
Avengers Endgame se vrátí do kin v nové rozšířené verzi!Středa, 19 červen 2019
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 2647x
Komentářů: 14
Empire of Sin – tahová gangsterka ala XCOM
Empire of Sin – tahová gangsterka ala XCOMStředa, 19 červen 2019
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1295x
Komentářů: 1
Stronghold: Warlords oznámeno – vypadá hrozně!
Stronghold: Warlords oznámeno – vypadá hrozně!Úterý, 18 červen 2019
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1430x
Komentářů: 2
Borderlands 3 - nejlepší hra letošního roku?
Borderlands 3 - nejlepší hra letošního roku?Pondělí, 17 červen 2019
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1835x
Komentářů: 4
Dying Light 2 – působivě vypadající pokračování
Dying Light 2 – působivě vypadající pokračováníNeděle, 16 červen 2019
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1452x
Komentářů: 1