Корпорация NVIDIA, по некоторым данным, завершила разработку и проектирование своего высокопроизводительного графического процессора следующего поколения и начала подготовку к его опытному производству. Если информация верна, то NVIDIA может выпустить графические решения поколения Pascal уже к середине 2016 года. Это позволит компании представить ускорители для суперкомпьютеров Tesla следующего поколения, а также улучшить позиции на рынке потребительских GPU.

Анонимный источник, предположительно с доступом к конфиденциальной информации в полупроводниковой индустрии, рассказал на форуме Beyond3D, что NVIDIA недавно завершила разработку и проектирование графического процессора GP100 (также известного как Big Pascal — «большой Паскаль») и отправила носитель с цифровой моделью GPU разработчику фотолитографических масок (процесс, называемый в индустрии tape-out). Таким образом, первые образцы Big Pascal могут появиться уже через несколько месяцев.

Графический процессор NVIDIA

Tape-out является заключительным этапом цикла проектирования интегральной схемы, моментом, после которого разработчик фактически не может вносить изменений в устройство микросхемы. После того, как производитель фотолитографических масок подготовит набор фотошаблонов и перепроверит его с NVIDIA, комплект будет послан контрактному производителю чипов, который и произведёт первые образцы.

Сегодняшние наборы фотолитографических масок содержат 50–70 фотошаблонов (до 100), а изготовление одной маски из набора занимает 15–20 часов. Таким образом, чтобы подготовить набор фотошаблонов, компаниям-производителям требуется несколько недель, а то и месяц.

Производственный цикл сложного процессора, произведённого по технологии с FinFET транзисторами, составляет около 90 дней с момента старта обработки пластины и кончая «рождением» микросхемы.

Таким образом, с момента окончания проектирования и до момента получения первых процессоров разработчиком может пройти более трёх месяцев.  Следовательно, если NVIDIA отправила проект GP100 в мае, то первые образцы GPU появятся на руках у компании в августе.  В настоящее время проходит от девяти до двенадцати месяцев между tape-out и началом массового производства сложных микросхем.

Прототип модуля NVIDIA Pascal

Корпорация NVIDIA уже неоднократно заявляла, что графические процессоры поколения Pascal будут производиться по технологическому процессу 16 нм компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Несмотря на планы по использованию услуг Samsung Foundry, в случае с GP100 компания воспользуется услугами своего основного партнёра. Судя по времени начала опытного производства микросхемы Big Pascal, чип будет производится по улучшенной технологии 16nm FinFET+ (CLN16FF+).

Cогласно сообщению источника, компания NVIDIA несколько изменит тактику вывода на рынок новых архитектур начиная с Pascal. Вместо того, чтобы представить в первую очередь простые GPU на базе новой архитектуры, компания выведет на рынок флагманский BP100, самый сложный графический процессор в семействе. Судя по всему, такой подход обусловлен необходимостью обновить ускорители Tesla для суперкомпьютеров.

Хотя архитектура Maxwell отлично подходит для игровых графических карт, у процессоров на её базе отсутствуют вычислительные блоки, способные производить операции с числами двойной точности (double precision, DP, или FP64).  Как следствие, она не может быть использована для карт Tesla. В результате, в настоящее время NVIDIA предлагает ускорители для суперкомпьютеров на базе процессоров GK110 и GK210 на основе архитектуры Kepler, которой уже около трёх лет. Выпуск «Большого Pascal» даст возможность NVIDIA обновить семейство Tesla и повысить продажи соответствующих плат.

Судя по предполагаемым возможностям GP100 и Pascal, такой процессор как нельзя лучше подойдёт не только для игровых или профессиональных карт, но и для суперкомпьютерных вычислений. Архитектура Pascal представляет собой огромный скачок как для компании, так и для всей индустрии.

Перспективный план NVIDIA

Благодаря новой архитектуре семейство графических процессоров NVIDIA следующего поколения будет поддерживать множество новых возможностей, введённых новейшими версиями интерфейсов программирования приложений (application programming interfaces, APIs), такими как DirectX 12+, Vulkan и OpenCL. Использование «тонкого» техпроцесса 16 нм с трёхмерными транзисторами позволит увеличить количество потоковых процессоров и других исполнительных блоков по сравнению с сегодняшними GPU, значительно увеличивая общую производительность. Кроме того, графические процессоры Pascal будут поддерживать многослойную память с высокой пропускной способностью второго поколения (high bandwidth memory, HBM). Память HBM2 позволит NVIDIA и ее партнёрами создавать графические карты с 16 Гбайт или 32 Гбайт памяти на борту, пропускная способность которой будет составлять 820–1000 Гбайт/с. Специально для высокопроизводительных вычислений процессор GP100 будет поддерживать технологию NVLink для связи с другими GPU и центральными процессорами IBM Power 9. Хотя пропускная способность NVLink в 80 Гбайт/с придётся очень кстати в суперкомпьютерах, она же может существенно увеличить эффективность потребительских мульти-GPU решений.

Следует понимать, что точность информации от анонимных источников не может быть проверена. NVIDIA никогда не комментирует слухи. Тем не менее, следует понимать, что если компания планирует выпустить решения на базе Big Pascal в середине следующего года, проектирование процессора GP100 уже должно быть завершено.

Источники:

• Beyond 3D
• KitGuru.net
• Антон Тестов