– Nová generace grafik NVIDIA přichází. Jaké jsou?
Už jsou to dva roky, co NVIDIA uvedla na trh nějakou grafickou kartu, která se dala považovat za skutečně novou. Když vynecháme GTX 275, což je jen derivát GTX 285 alias upravená a nataktovaná GTX 280, a samozřejmě GTX 295, která byla v první verzi vlastně jen dvěma kusy GTX 275 spojenými můstkem k sobě, tak poslední nové grafické karty, které NVIDIA vydala, byly v roce 2008 GTX 260 a GTX 280 a to už jsou bez dvou měsíců plné dva roky! Jako grafiky nebyly svou architekturou nové, byla to vlastně mezigenerace, ale zcela stavěla na architektuře čipu G80 GT200 je zdvojené G92 alias G80), který vyšel už v roce 2006. Na tom ale není nic divného, to je normální a běžná věc u všech čipů, jak GPU, tak CPU. Například u ATI dnes aktuální RV870, je sice úplně nový čip, který toho nemá s R600 mnoho společného, kromě úplného koncepčního základu. RV870 je ale pořád jasná evoluce R600, který vyšel v roce 2007.
Během té dlouhé doby NVIDIA pracovala na nové architektuře, protože nástup GPGPU a nového DirectX11 se blížil a architektura G80/GT200 není ani na jedno zrovna ideální. Výpočetní výkon nízký a z DirectX10.0 k DirectX11 bylo sakra daleko. GF100 je tedy opravdu novou generací, je to nový produkt a nová architektura, postavená na nové technologie.
GF100 se rodí pozdě a v bolestech …
Bohužel už při svém zrodu má čip GF100 velké problémy. Ty vyústily značným zpožděním. DX11 grafická generace NVIDIA tu měla být s nástupem nových Windows s DX11 a s nástupem konkurenční grafické generace od ATI. Jenže to se prostě nestihlo. GF100 prodělal během svého zrodu dva významné změny směru vývoje. Před necelými dvěma lety to byla výměna technického ředitele vývoje NVIDIA a kompletní změna strategie společnosti. Zatímco stará byla jasně orientována na spotřební a herní průmysl, nová je možná více, než by bylo zdrávo, orientována na výpočty a to přímo vědecké. Takže GF100 sice vznikalo jako nástupce G80 s jasným směřováním na spotřební průmysl, ale přišel nový šéf a vývoj čipu byl upraven.
(G80 - listopad 2006)
Ale to nebyla jediný problém při vývoji GF100. NVIDIA musela do GF100 implementovat najednou to, co konkurenční ATI implementovalo a zdokonalovalo postupně ve svých čipech celá léta. Mnoho věcí kolem DX11 prostě nikdy v čipech NVIDIA nebylo, nebo fungovalo jinak, případně vůbec ne. Jednou z věcí, které byly opravdu velkou výzvou, je Tesselace. Zatímco AMD-ATI s ní experimentovalo mnoho let, NVIDIA nikdy. GF100 byl tak poměrně těsně před dokončením opět výrazně přepracováván, aby obsahoval a každý cluster nesl vlastní Tesselátor, původně to mělo být v GF100 opravdu jinak a tesselace měla být prostě počítána přes jednotky (emulována), ale zjistilo se, že by to na výkon specializované jednotky prostě nemělo a brzdilo by to čip v jiných věcech. Takže se zase upravovalo. To si ale vyžádalo čas navíc, aby se ve finále zjistilo, že to přispělo k problémům s výrobou, které jsou opravdu velké, a hlavně se ukazuje, že toto řešení nemá dnes jaksi reálné využití a do budoucna zase nebude mít čip dost výkonu …
(40nm GF100 - březen 2010)
Největší čáru přes rozpočet ale novým čipům udělalo TSMC a jeho 40nm výroba, která se prostě nedaří. Problémy má od samého spuštění, zde si navíc NVIDIA sama naběhla svou strategií a i přes varování vydává GF100, které je prostě příliš velké. Výsledkem je tedy situace, že jeho výroba se v podstatě nevyplácí. Výtěžnost je tragická, ceny funkčních čipů astronomické a ještě to nefunguje tak, jak mělo. Frekvence jsou nízko a spotřeba 3 miliard tranzistorů děsivá. O těchto problémech se ale ví minimálně tři čtvrtě roku, jenže nový čip od základu nelze upéct za rok, takže už se s tím nedalo nic dělat. GF100 muselo ven. A tak se NVIDIA ve spolupráci s TSMC snažila to alespoň vyrobit. Výsledkem je, že první série grafik, která se k nám dostává, má už jádro revize A3, přitom se normálně na karty dostávají čipy revize A1/2. A to už se otevřeně hovoří o tom, že A3 se už nevyrábí a připravena je významnější revize, která má hlavně zlepšit výtěžnost a to i za cenu snížení výkonu a zvýšení už tak vysokého TDP. Něco podobného totiž musela udělat i konkurenční ATI. Její RV870 sice není tak veliký, ale pořád má přes 2,1 miliardy tranzistorů a v prvních revizích se také potýkal s velkými problémy s výtěžností. ATI však včas připravila na doporučení TSMC novou verzi čipu, ta která je na současných HD 5800/5900 grafikách. Optimalizovala čip z hlediska výroby a tak má sice větší spotřebu, ale zároveň i vyšší výtěžnost. Pořád ale není moc nad čím jásat. 40nm výroba má nějaký problém pravděpodobně ve svém základu, proto TSMC rozšiřuje kapacit jen pozvolna, protože nikomu se nechce platit za ten obrovský počet čipů, které se nedají použít. Ani TSMC, ani NVIDIA a ATI.
GTX 400 přichází
Nicméně samotná výroba čipu je jedna věc, a to co nabízí věc druhá. Protože jsme tu v průběhu čekání na FERMI měli už dvě technologické prezentace, máme dobrou představu o tom, co má GF100 nabízet. Bohužel jak jistě mnozí vědí, teorie a praxe jsou dvě různé věci. Na papíře vypadá GF100 dobře, ale nakonec na reálných grafikách je to samozřejmě výrazně horší. Ono se nelze co divit, možnosti architektury jsou věc, které nevyužijete u jedné generace grafik. Musíte se s tím naučit pracovat… a také klidně můžete přijít na to, že to nefunguje tak, jak jste si představovali, ať už je to dobré, nebo špatné.
GF100 je samozřejmě lepší než G80 a přináší mnoho novinek, takže se podívejme, které …
