Už před rokem, ještě před vydáním či oznámením GPU Ampere od Nvidie prosákly informace o tom, že by se architektura zřejmě následující po této 7nm/8nm generaci měla jmenovat Hopper. Vypadá to ale, že možná nastala změna plánu. Podle aktuálních průsaků prý Nvidia mění roadmapy a místo čipů Hopper by příští generace mohla být nazvaná Lovelace. Prý to už budou 5nm GPU a nárůst výkonu by mohl být hodně velký.
Leaker Kopiter7kimi, který v průběhu letoška vynesl mnoho novinek o chystaných GPU Ampere, často v dlouhém předstihu naznačujícím hodně dobré informační zdroje, publikoval tento měsíc tweet, podle kterého se Nvidii pravděpodobně vývoj GPU Hopper o něco opozdil, nebo firma tento produkt posunula na pozdější dobu.
Hopper údajně má být MCM řešení – tedy čipletové GPU spojené z více kusů křemíku, podobně jako třeba procesory AMD Ryzen Threadripper. To by mohlo otevřít cestu k výkonům, které s jedním kusem křemíku nejsou možné, protože plocha jednoho čipu má své limity (někde u 820 mm²). Možná ale na čipletové GPU ještě nebude zralá doba nebo je třeba nejdřív vyřešit další problémy, takže by asi před Hopperem měla přijít ještě jiná generace.
I'm afraid the Next-Gen GPU (Hopper) based on MCM was delayed. Is Jensen going to draw a new roadmap instead? It looks very probable.
— kopite7kimi (@kopite7kimi) December 10, 2020
Podle webu VideoCardz jsou tyto čipy interně značené zkratkou AD (tedy například AD100, AD102, AD104). Ale kódové označení by údajně podle zvěstí, ke kterým se VideoCardz dostal, a současně také podle Kopite7kimi mělo jmenovat Lovelace. Je to podle Ady Lovelace, což byla britská matematička z první poloviny 19. století spolupracující s Charlesem Babbagem, jejíž práce byla jedním z předstupňů pro eventuální vyvinutí počítačů a jejich programování.
Augusta Ada King, Countess of Lovelace pic.twitter.com/abEzBjjFOz
— kopite7kimi (@kopite7kimi) December 11, 2020
Podle Kopite7kimi by údajně GPU Lovelace měla být vyráběna 5nm procesem, tedy již s technologií EUV. Samsung před nedávnem s Nvidií uzavřel další smlouvy na výrobu čipů, takže by mohl být použitý jeho 5nm proces (i když asi není vyloučeno, aby Nvidia používala TSMC i Samsung jako pojistku a vzhledem k tomu, že to zlepšuje její vyjednávací pozici).
Je zajímavé, že GPU Lovelace nepoužívá systém značení, jaký měly architektury Maxwell, Pascal, Volta a Ampere (GMx, GPx, GVx, GAx) a označení nezačíná na tradiční G. Toto už ale Nvidia udělala u čipů Turing (značení TUx). Je možné, že Lovelace byla přidaná do roadmapy s podobným záměrem a nějak s Turingem souvisí. Jedno z vysvětlení by mohlo být, že zatímco Ampere pokrývá jak výpočetní, tak herní použití, Lovelace/AD by mohla být GPU jen pro herní karty GeForce a ne pro výpočetní akcelerátory, které by z Ampere v takovém případě přeskočily až na architekturu Hopper.
GPU Hopper, budou-li mít čipletovou konstrukci, by zase možná mohla být čistě pro výpočetní segment kvůli výrobním nákladům. Teoreticky by zde tedy mohlo zase dojít k rozštěpení architektur jako mezi Voltou a Turingem.
5nm výrobní proces by měl proti 8nm procesu (což je derivát 10nm technologie) u herních Ampere přinést značné zlepšení energetické efektivity, takže by se do určité hodnoty TDP mohlo vejít výrazné navýšení výkonu, možná stejné, ne-li větší, jako to mezi Turingem a Ampere.
18 432 shaderů? Zatím opatrně…
Na parametry čipů je asi ještě brzo, ale Kopite7kimi pak ještě v tweetu napsal určitý údaj nebo dohad. Zatímco nejrychlejší herní Ampere (GA102) je složeno ze 7 bloků GPC, kde každý je tvořen šesti bloky TPC (TPC jsou dva bloky SM), nejvýkonnější GPU generace Lovelace by podle tohoto leakera možná mohla mít 12 bloků GPC po šesti TPC. Zatímco GA102 tedy obsahuje 84 SM, nejrychlejší Lovelace (snad AD102?) by mohlo mít až 144 bloků SM. To by při zachování 128 shaderů na jeden SM dávalo GPU vyzbrojené 18 432 shadery.
GA102 has a "7*6" structure.
Maybe AD102 will get a "12*6" structure.— kopite7kimi (@kopite7kimi) December 28, 2020
Ve finální grafické kartě by jich asi pár bylo neaktivních kvůli výtěžnosti, ale i tak si lze udělat obrázek – čip by měl o víc jak 70 % více výpočetních jednotek. Pokud by frekvence byla obdobná jako u Ampere a o něco se také zlepšil výkon GPU na jednu jednotku a MHz (tedy cosi jako „IPC“), pak by GPU mohlo být téměř dvojnásobně rychlé.
Na různých místech už se s tímto počtem jednotek začalo operovat, ale zatím bychom asi neměli říkat hop, protože je možné, že toto bylo spíš nadhozeno jako spekulace. V tweetech Kopite7kimi zdá se neříká přímo, že toto je uniklá informace rovnou z Nvidie. Takovéto velké navýšení výpočetních jednotek asi není vyloučené, ale ve finále může „šířka“ čipu nakonec být i jiná.
2021 nebo 2022?
Kdy se tato GPU dostanou na trh, není také úplně jasné. Nejbližší myslitelné vydání je nejspíš koncem roku 2021, pokud by Nvidia spěchala nebo měla potřebu vyhrotit boj s konkurenčním AMD. Ale v poslední době nové generace grafik GeForce vždy přicházely ve dvouletých intervalech, takže se zdá logičtější, aby grafiky s čipy Lovelace přišly na trh až v roce 2022. Příští rok v létě na podzim se asi dočkáme spíše jen refreshe čipů Ampere třeba pod označením GeForce RTX 3000 Super.
Bych rekl, ze ta dlouhodoba smlouva se Samsungem je jasny znak toho, ze TSMC padlo. Nejspis maji tolik zakazek od AMD, Applu, Sony, MS, …, ze proste NVidii odmitli. U Samsungu je zase otazka, zda budou mit ve 2022 svuj 5nm na takove urovni, ze dokazou vyrobit velky monolit pro NVidii. Asi si veri ze jo, ale kazdopadne bych rekl, ze konec 2021 je vylouceny. Driv jak za 2 roky to nebude.
Dalsi vec je Intel, ktery hleda nekoho, kdo mu bude vyrabet graficke cipy a ted uz asi i procesory. Proto si myslim, ze ta pro me teda prekvapiva dlouhodoba smlouva se Samsungem, protoze v NVidii nechteji vyjit zcela naprazdno, coz by se v teto situaci taky mohlo stat.