Po stránce hardwaru byl tento měsíc obrazně řečeno celý zelený díky vydání nové generace grafických karet Nvidia, GeForce RTX 3000. Ty jsou založené na nové architektuře Ampere. Co přináší a v čem je nová proti Turingu, probereme v tomto článku: novou architekturu SM stojící za dvojnásobnými počty shaderů nebo výrobní proces nebo charakteristicky obou čipů, které zatím byly odhaleny.
GPU Ampere: GA102
Výkonnější z obou 8nm herních čipů Ampere má označení GA102 a nachází se v kartách RTX 3090 a RTX 3080. Fyzicky je v něm sedm základdních konstrukčních bloků GPC (Graphic Processing Cluster), z nichž každý obsahuje 6 bloků TPC (Texture Processing Cluster), ty se pak ještě dělí na dva bloky SM po 128 shaderech. Celé GA102 má 84 SM a tím pádem 10 752 shaderů. V každém bloku SM je jedno RT jádro (takže celkem 84) a čtyři tensor jádra (celkem 336).
Čip je velký 628,4 mm² a tvoří ho 28,3 miliard tranzistorů, obsahuje 6MB L2 cache (a množství 128KB L1 cachí v jednotlivých blocích, ty jsou také vylepšené proti Turingu). Kromě bloků SM s výpočetními (a také texturovacími) jednotkami obsahuje samozřejmě další například multimediální jednotky, paměťové řadiče GDDR6X či volitelně GDDR6 (podporováno je obojí) s celkovou 384bitovou šířkou.
GA102 má také rozhraní NVLink třetí generace pro propojení dvou GPU (tři nebo čtyři karty propojit nelze). Celkem jde o čtyři ×4 rozhraní, které celkově dávají propustnost až 56,25 GB/s v obou směrech.
V grafikách GeForce je v obou modelech GA102 oříznuté. GeForce RTX 3090 ho má v téměř plné palbě, jsou vypnuté jen dva bloky SM, takže karta ztrácí 256 shaderů, 8 tensor a 2 RT jádra. GeForce RTX 3080 je osekaná výrazněji, přišla o celý jeden GPC a čtyři další SM – má jen 8704 shaderů (68 bloků SM), 68 RT jader a 272 tensor jader. Také je u ní zkrácena paměťová sběrnice na jen 320 bitů, tj. jsou vypnuté 2 z 12 kanálů.
GA104
Dále má Nvidia v pořadí levnější model GPU Ampere, jenž by měl mít asi 48 bloků SM, čili 6144 shaderů, 192 tensor jader a 48 RT jader. Je použitý v GeForce RTX 3070 opět s mírným oříznutím: aktivní je 46 SM/5888 shaderů a 46 RT jader/184 tensor jader. Organizace čipu je jiná – má šest GPC, v nichž jsou místo 6 TPC vždy jen 4 bloky TPC. Každý TPC má pak dva bloky SM, dál je to již stejné.
Tento čip má 256bitový paměťový řadič, zatím použitý s GDDR6, ale není vyloučeno, že je podporována i GDDR6X. Čip obsahuje 4MB L2 cache a je podle Nvidie složen ze 17,4 miliardy tranzistorů. Jeho plocha je 392 mm².
ROP budou teď vázané na bloky GPC
Poměrně důležitá změna v Ampere je v organizaci jednotek ROP. Předchozí architektury je měly svázané s paměťovým řadičem a L2 cache, takže například 192bitová karta musela vždy mít 48 ROP, 256bitová 64 ROP, 384bitová 96.
U Ampere tuto vázanost Nvidia zrušila a ROP jsou naopak vázané na bloky GPC a škálují s nimi. Každý blok GPC by jich měl mít 16, takže čip GA104 obsahuje 96 ROP a čip GA102 už 112 ROP díky sedmi aktivním blokům GPC (RTX 3080 je tedy asi oseknutá na 96 ROP).
⠀
