Il futuro delle GPU AMD e NVIDIA tra 20 nanometri e imprevisti

[Redazione di Hardware Upg]

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Le prossime generazioni di chip video di AMD e NVIDIA, basati su nuove architetture, sono attesi al debutto per la fine dell'anno ma le difficoltà legate alla tecnologia produttiva a 20 nanometri potrebbero far slittare il tutto

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[giomini]

Quante storie per qualche fps di più... Dalle parti di Intel il FinFet sono almeno un paio di anni (Intel core 3° gen.) che lo usano, e da quello che ne so al giorno d'oggi è più facile scalare le dimensioni dei transistor usando i finfet che continuare a tenersi aggrappati ai processi planari. Ora non conosco le policies di intel, ma se AMD e NVIDIA volessero sganciare i denari, credo che userebbero anch'esse finfet.

[lucusta]

Finfet è sempre e comunque planare; cambia solo la disposizione assiale del gate, in verticale invece che orizzontale.
La difficoltà è nella specifica del chip nell'uso i questa tecnologia: finfet può avere buoni risultati in una CPU generale porpouse, dove le linee permettono un adeguato tempo di desaturazione del calore; in un chip che ha linee corte come quello di un chip grafico, che non permette tempi adeguati di de saturazione, finfet ha il problema di non clockare adeguatamente, quindi hai una penalizzazione prestazionale.
Questo lo vedi sulle GPU Intel, che clockano basso e occupano un sacco di spazio pur non avendo una complessità elevata.
Per ora, sui 28nm reali, l'occupazione di spazio "vitale" del singolo transistor su un core MIPS a pipeline corta non offre vantaggi prestazionali, mentre a 20nm già potrebbe essere interessante per il risparmio energetico, arrivando a clock apprezzabili.
A mio parere le 20nm non aggiungeranno altri miliardi i transistor, occuperanno più o meno lo stesso spazio, ma clockeranno fino a 1400 MHz, dando i soliti incrementi del 30% in più rispetto alla precedente generazione.
Il più lo faranno le RAM, a densità più elevata, per un quantitativo di 8 GB al top, con clock oltre i 6ghz.
Finché non si scende a 14nm non credo che ci sarà un rimarchevole aumento del numero di transistor, in quanto la dimensione del due non conviene assolutamente incrementarla.
Di buono i sarà che le medie della prossima generazione consumerano il 30-40% in meno rispetto alle top di oggi, con quasi le stesse prestazioni, perciò decisamente abbondanti.
Speculazioni, solo speculazioni.

[Mparlav]

Questa è la ripartizione del fatturato TSMC negli anni, in base al settore:


il settore computer, pur accedendo ai processi produttivi più "pregiati", è diventato sempre meno importante nei piani dell'azienda.

Difficoltà ad ogni die shrink?
Sicuramente vero, ma TSMC continua ad avere le linee di produzione a pieno regime, quindi i partner storici, e sicuramente privilegiati in passato come Amd o Nvidia, possono solo aspettare.
Evidentemente un'alternativa più praticabile del passaggio ad un altro fornitore.

[Littlesnitch]

Originariamente inviato da Mparlav

Questa è la ripartizione del fatturato TSMC negli anni, in base al settore:


il settore computer, pur accedendo ai processi produttivi più "pregiati", è diventato sempre meno importante nei piani dell'azienda.

Difficoltà ad ogni die shrink?
Sicuramente vero, ma TSMC continua ad avere le linee di produzione a pieno regime, quindi i partner storici, e sicuramente privilegiati in passato come Amd o Nvidia, possono solo aspettare.
Evidentemente un'alternativa più praticabile del passaggio ad un altro fornitore.

Soprattutto in mancanza di una altro reale fornitore

Chiedo a chi più ferrato di me in materia, ma se Amd ed nVidia fecessero uno shrink di Hawaii e GK110 a 20nm non sarebbe più facile per loro e con meno problemi? E poi danno il tempo al PP di raffinarsi e lanciare le nuove architetture. Ipotizzo un Hawaii o Gk110 che a 20nm potesse girare 3-400Mhz più in alto riuscirebbe a garantire ancora per almeno 12-18 mesi delle prestazioni più che soddisfacenti per tutti i titoli a disposizione in questo arco di tempo. Oppure è solo un caxxata che mi è venuta in mente?

[CrapaDiLegno]

Originariamente inviato da Littlesnitch

Soprattutto in mancanza di una altro reale fornitore

Chiedo a chi più ferrato di me in materia, ma se Amd ed nVidia fecessero uno shrink di Hawaii e GK110 a 20nm non sarebbe più facile per loro e con meno problemi? E poi danno il tempo al PP di raffinarsi e lanciare le nuove architetture. Ipotizzo un Hawaii o Gk110 che a 20nm potesse girare 3-400Mhz più in alto riuscirebbe a garantire ancora per almeno 12-18 mesi delle prestazioni più che soddisfacenti per tutti i titoli a disposizione in questo arco di tempo. Oppure è solo un caxxata che mi è venuta in mente?

Il costo per uno shrink non sono 4 noccioline. E richiede tempo e cervelli. S li impieghi in quello non puoi nel frattempo sviluppare altro.
In secondo luogo non si sa bene quanto ancora renderà possibile il processo produttivo a 20nm. Sicuramente permetterà di intergrare più transistor nello stesso spazio, ma così come è stato concepito per il mobile non dovrebbe permettere alte frequenze. Per cui non è necessariamente un vantaggio quello di investire in un semplice shrink.
Fare lo shrink di una a rchitettura vecchia ha senso solo se l'architettura ha il vantaggio dei costi e prestazioni. Un esempio eclatante è stato il G92 di nvidia (quello che era montato sulle 8800GT per intenderci) che è stato portato da 65nm a 55 e poi a 40nm, spostandolo ad ogni shrink un scalino più in basso nella scala delle performance, quindi andando ad occupare il posto di una GPU che sarebbe dovuta essere creata ad hoc. Un risparmio legato al fatto che le architetture seguenti e il mercato a cui il G92 si indirizzava mano a mano, non erano poi così differenti nelle prestazioni/consumi (anzi).
Con l'esempio del GM107 vediamo invece che Maxwell è tutt'altra cosa rispetto al pur già buono Kepler sia in termini di consumi che di capacità computazionale, e quindi credo che nvidia non abbia alcuna intenzione di investire in una architettura che ormai ha dato tutto.
Delle capacità/features/prestazioni della nuova architettura AMD invece non si sa nulla. Se fa come con il l'architettura VLIW dove le modifiche erano minime tra una generazione e l'altra e prevaleva nella determinazione delle prestazioni la quantità di shader integrabili ad ogni nuovo PP (che raddoppiava), magari può pensarci per fare le GPU di più basso livello.

Ma credo che sia nvidia che AMD abbiano già fatto il tape-out delle architetture e aspettano solo un PP che sia decente su cui realizzarle. Se i 20nm (o una loro variante) cominciano a essere pronti per l'inizio del terzo trimestre, per Ottobre/Novembre dovremmo avere i primi prototipi e se non ci sono problemi di sorta (che richiedono 2-3 mesi per essere sistemati con un ulteriore prototipo) per Febbraio dovremmo vedere le nuove GPU.
Sempre che con questi fantomatici 20nm si possa realizzare qualcosa che non siano minuscole GPU mobile.

[Leon™]

secondo voi usciranno entro natalele nuove gpu o bisognera' aspettare oltre?