Více menších GPU v jednom pouzdře? AMD není jediné. MCM-GPU má v plánu i NVIDIA. Tisk E-mail
Napsal Jan "DD" Stach   
Čtvrtek, 06 červenec 2017
altKoncept multi-CPU, se kterým AMD vyrukovalo na poli současných procesorů, překvapil funkčností.

 

 

 

 

Intel je velmi nepříjemně překvapený, jak dobře, a hlavně s jakou efektivitou dokáží fungovat nové procesory AMD. Zejména serverové EPYC, které jsou tvořeny čtveřicí samostatných 8jádrových čipů, spojených v jediném pouzdře stejnou sběrnicí, jaká spojuje i jádra uvnitř jednoho čipu. Intel proti tomu staví své klasické obří monolity a v mnoha ohledech prohrává. Z hlediska efektivity výroby se tomu prostě nemže nikdy vyrovnat. AMD tak v praxi předvádí naprosto funkční modulový koncept“ MCM“, což není myšlenka nijak nová a dokonce i Intel již měl v minulosti procesory tvořené dvěma samostatnými čipy (první 4jádra).

Myšlenka je však dnes oživována proto, že výrobci čipů mají čím dál větší problémy na nových výrobních procesech vyrábět složitější monolity, které si však žádá požadavek rostoucího výkonu – nové výrobní procesy a miliardy tranzistorů však kladou značné překážky, a náročnost roste téměř exponenciálně. Naprostý extrém pak předvádí NVIDIA, která sama přiznává, že její bezprecedentní superobří 12nm čip VOLTA V100 s plochou přes 800mm2 je absolutní hranice možností výroby čipů. Navíc je jasné, že výtěžnost a cena takového čipu bude opravdu tristní. NVIDIA si to sice může pro určitý segment produktů dovolit, ale sama uznává, že tohle opravdu není cesta pro běžné produkty. Nástupce tohoto čipu by totiž musel být téměř jistě ještě větší, aby splnil požadavky nárůstu výkonu a to prostě není nejspíše možné.

NVIDIA tak zkoumá cestu MCM-GPU. Jednoduše si představte procesor AMD EPYC se 4 čipy RYZEN uvnitř a něco velmi podobné chce udělat NVIDIA. Takže hypoteticky by nějaká budoucí GTX 3080Ti nebyla tvořena jedním velkým GPU jaké známe dnes, ale třeba 4 menšími čipy, které se v jednom kusu nachází třeba na případném mainstreamovém modelu GTX 3060. 4 čipy = 4x větší výkon, ale ne nutně 4x vyšší cena za celek a teoreticky by to mohlo být levnější než výroba jednoho monolitického velkého GPU. NVIDIA tím sleduje naprosto stejné cíle, jako AMD, tedy extrémní zjednodušení a zlevnění výroby, kdy místo výroby několika různých čipů, kde větší čipy jsou stále nákladnější, budete vyrábět jen jeden „střední“ s výbornou výtěžností a cenou, a ten skládat ve více kusech do jednoho pouzdra (v případě GPU na jednu podložku s „HBM“).

U GPU je to zjednodušené právě o fakt, že jak AMD, tak NVIDIA už pracují s HBM paměťmi, které vyžadují umístění GPU spolu s „HBM“ čipy na malé PCB, a teprve to se osazuje na PCB grafické karty. Jednoduše tak NVIDIA plánuje udělat větší modul s více GPU a nahradit tak výrobu obřích monolitických jader. Samozřejmě celá konstrukce není ani tak složitá po hardwarové a konstrukční stránce, ve skutečnosti je poměrně jednoduchá, ale složitější to bude pro vývojáře aplikací a SW, aby to opravdu fungovalo jako jeden celek.

NVIDIA MCM-GPU zkoumá i s ohledem na fakt, že v případě konkurenční AMD se spekuluje o tom, že 7nm NAVI grafická generace, která přijde v roce 2018/2019 a má nahradit VEGA, je na MCM konceptu již založena. Jinými slovy AMD nejspíše plánuje 7nm verzi současného VEGA 10 jádra a to osadí ve 2 až 4 kusech na tu jednu podložku s odpovídajícím množstvím HBM pamětí a celé to má fungovat jako by to bylo jedno velké GPU. Už aktuální technologie představované v rámci VEGA a ZEN procesorů jsou na to jednoznačnou přípravou. Samozřejmě zatím nemůžeme potvrdit, že taková NAVI skutečně bude, nicméně funkčnost, s jakým AMD uvedlo tento koncept v život v procesorové oblasti nenechává na pochybách, že toto je rozhodně cestou, kterou se AMD vydává a velmi bychom se divili, kdyby to nezkusila aplikovat i na GPU. Ostatně AMD už kdysi dávno prohlásilo, že plánuje místo high endových GPU dělat menší GPU a dávat jich více na kartu. Nicméně až s HBM konceptem pamětí a dalšími až nyní existujícími technologiemi je to skutečně životaschopný koncept. V případě NVIDIA nelze říci, kdy nějaký první podobný produkt uvede. Avšak s ohledem na mnohem větší možnosti NVIDIA (více financí na vývoj) je více než velmi pravděpodobné, že už na nějakém produktu pracuje. Takže možná už u nástupce VOLTA bychom podobný koncept mohli vidět i od NVIDIA (byť téměř jistě pouze pro HPC segment). Obecně v následujících letech uvidíme stále více platforem integrující GPU+CPU+HBM na jedno malé PCB.

To samozřejmě neznamená, že by firmy přestaly vyvíjet velké čipy. Pořád samozřejmě bude výhodné udělat ten čip co největší to půjde s přihlédnutím k efektivitě výroby atd., a dát i tyto čipy ve více kusech na, či do pouzder GPU a CPU. Nicméně pokud nepřijdeme s nějakou novou revoluční technologií výroby čipů a vůbec jinými než křemíkovými čipy, je to jediná cesta, protože monolitické čipy jsou prostě příliš nákladné, příliš nevyzpytatelné a nepříliš efektivní z mnoha důvodů. MCM je cesta a AMD to ukázkově prezentuje v nových procesorech. Na řadě jsou tak GPU.

 

AUTOR: Jan "DD" Stach
Radši dělám věci pomaleji a pořádně, než rychle a špatně.

Starší články


Komentáře
Přidat Nový
roll [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-08 08:37:53

Velice pěkný článek. Žádné hanobení jedné firmy, žádné vyzdvihování druhé firmy. Takhle by to mohlo vypadat.
Předtím jsem nikde nečetl, že toto chce dělat i amd u svých grafik. Bude to fungovat stejně jako crossfire / sli nebo je v plánu jádra nějak spojit v jedno?
stanoskot [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - AMD infinity fabric 2017-07-08 11:13:21
avatar
V tomhle videu je hezkej rozbor jak by to melo fungovat.
https://www.youtube.com/watch?v=SMlSzts8fGQ

To ze s necim podobnym prijde NVidia taky, je myslim, jiste. Otazka je jak rychle dokazou vyvinout ekvivalent k AMD infinity fabric a navic neporusit patenty, ktere AMD zcela jiste na tuhle technologii ma.
archecon [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - GPU 2017-07-08 21:44:11

Snad bychom se takto mohli dočkat i GPU s 16GB sdílené rychlé HBM2 RAM. Kolik by to mělo spotřebu 2x modul ZEN a 4096 CGN VEGA na jednom interposeru? na pořádně rychlé fabric sběrnici...
Shadow R.O.G. [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-09 00:57:19
avatar
DD, ako vidím, rád veštíš koniec éry obrých monolitov.

Moja nočná mora v prípade GPU, ostatne aj u CPU je multicore, či modulový koncept častokrát nevyužitý, hlavne v istých dôležitých aplikáciách = hry!

Takže, keby začali byť takto konštruované GPU a najväčšie jadrá by mali plochu cca 300mm2 a spracovávali sa v článku popísaným spôsobom, tak vlastná veta a obava v článku je myslím opodstatnená:

Citace:
Samozřejmě celá konstrukce není ani tak složitá po hardwarové a konstrukční stránce, ve skutečnosti je poměrně jednoduchá, ale složitější to bude pro vývojáře aplikací a SW, aby to opravdu fungovalo jako jeden celek.
Apik21 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-09 08:28:53

Zdravím Tě : )

podle zprávy NV toto řešení poskytuje zhruba 90% výkonu jaký by nabídl nevyrobitelný monolith.

Navíc tohle řešení příjde pro běžného zákazníka až v době kdy výrobní proces nebude stačit.

Nyní NV dělá Volta grafiky na 12nm , ale přitom je to pouze odladěný 16nm proces. Na řadu pak příjde 7nm a poté ještě 5nm vyladěný proces. Tudiž tohoto řešení se dočkáme nejdříve po roce 2020 a věř že ty drivery a appky už tou dobou budou připraveny, protože se toto řešení stane u AMD i NV standartem (u AMD nejspíše dříve)
Shadow R.O.G. [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-10 06:50:54
avatar
hej, CPU sa touto cestou vydali už dávno, ako Intel, tak AMD a vidíme, že v hrách to nefunguje, Ani DX12 nevyužíva CPU super, len je to zlepšenie oproti DX11 a to ešte na to musia urobiť normálnu a optimalizovanú hru, čo je dnes často utópia.

Chápem, čo takouto konštrukciou zamýšlajú, narážajú na limity, tak ako sa CPU kvôli frekvencii vydalo cestou viacerých jadier, tak teraz už narážajú na problém GPU a ide sa znova cestou modulárnou...ale ten software, proste tomu neverím, že budú dajme tomu na hernej karte takto založenej, zloženej zo 4 modulov využité všetky a naplno, bude tam spinkanie na niektorých moduloch...
Apik21 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-10 07:26:36

to máš pravdu, nyní to ještě nefunguje, avšak je přinutí ta situace že lepší monolith už jim nepůjde vyrobit, nezbyde jim nic jiného víš jak a za 5 let se dá udělat spousty práce kor když na to firma jako NV má finance

PS: infinity fabric na Ryzenu funguje taky dobře, snad se inspirují
snajprik [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-10 07:37:24

Co som pozeral tak lepenie viac GPU jadier k sebe planuje AMD od 7nm, zaklad ma biť architektura 480 samozrejme odladena. Na 7nm ten čip 480 ma rozmer len 100mm nie ako teraz na 14nm 230mm. Teraz 480 bez problemov da 2K rozlišenie, po odladeni a 4x to bude celkom vykonne riešenie. Momentalne hry v konzolach maju ist na 480 čipoch tak že AMD už to bude mať odladene a nemusi sa srať s ovladačmi a optimalizovať na novu archytekturu. Tak že časova os 2018...
potooczech [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-10 07:23:00

Tak ono u GPU tohle byl dřív problém kvůli pamětem. Přeci jen to tam poskládat s GPU s klasickou sběrnicí a napojit to na příslušné paměťové čipy na PCB, to by asi byl problém. Při větším počtu jader jak 2 by to asi byl celkem oříšek.
Díky HBM může mít každé jádro svoji paměť hned u sebe, kdy jako celek ani nebude moc velké a pak se řeší v podstatě jen datové propojení těch jader. Což bude mnohem větší problém než v případě CPU.
Ono u CPU vcelku v pohodě stačí, pokud jsou jednotlivá jádra propojena sběrnicí s propustností kolem 40GB/s. To ukazují větší slepence Ryzenu. U GPU bude ale třeba podstatně vyšších přenosových rychlostí.
Pokud to bude efektivně fungovat, můžeme se dočkat GPU, které nabídne velmi zajímavý výkon, z kategorie v podstatě nevyrobitelných monolitů. Navíc s vynikající energetickou efektivitou. Pro nižší rozlišení by se v podstatě mohly celé bloky deaktivovat.
Varin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-10 18:11:20

Ono spojení malých čipů v jednom pouzdře může být podpořeno nějakým ex čipem, který sjednotí výpočty a následně vyústí výsledek jako 1 gpu. Jako po vzoru PLX čipu. Jen nevím jak je to možné v reálu, ale čas na to mají vymyslet nějaké řešení a nemusí to být nutně po vzoru cpu.
AndyF1 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-11 09:13:12

Len ta tipujem zeby na zaciatok mohli na prepojenie chipov vuyzit dostupnu technologiu SLI/CF ?
Oldis [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2017-07-12 12:37:46

treba ty jádra půjdou uplně vypnout a usetri se na spotřeb2 kdy6 to nic nepočítá
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!
 
Poslední příspěvky v diskuzích


Videa
S.T.A.L.K.E.R. 2 v nové ukázce
S.T.A.L.K.E.R. 2 v nové ukázceČtvrtek, 25 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1256x
Komentářů: 4
Manor Lords – hra jednoho vývojáře boří herní svět
Manor Lords – hra jednoho vývojáře boří herní světStředa, 24 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1655x
Komentářů: 1
Deadpool & Wolverine – očekávaný film v parádní ukázce
Deadpool & Wolverine – očekávaný film v parádní ukázceÚterý, 23 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 1156x
Komentářů: 0
Fallout seriál se dočká druhé řady. Zájem je i o hry.
Fallout seriál se dočká druhé řady. Zájem je i o hry.Pondělí, 22 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 1214x
Komentářů: 1
Unreal Engine 5.4 představuje další masivní vylepšení
Unreal Engine 5.4 představuje další masivní vylepšeníPátek, 19 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 3796x
Komentářů: 0
Česká 3 roky stará hra Vigor brzy na PC
Česká 3 roky stará hra Vigor brzy na PCStředa, 17 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1478x
Komentářů: 0