NVIDIA Pascal

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NVIDIA Pascal: 1 TB/s y hasta 32 Gb de RAM para intentar reinar entre las tarjetas gráficas

En el pasado evento GPU Technology Conference (GTC) celebrado en Japón, NVIDIA desveló algunos detalles más sobre la siguiente generación de su arquitectura gráfica, pensada tanto para gaming como para aplicaciones de supercomputación. Como es habitual, los detalles concretos sobre la tecnología de los chips gráficos se va soltando con cuentagotas a medida que se definen en los departamentos de I+D de la compañía.

Pascal es el resultado de un desarrollo de tres años y una inversión de más de mil millones de dólares, que tiene como resultado un incremento de varios órdenes de magnitud en sus prestaciones comparada con la arquitectura actual, Maxwell. Jen-Hsun Huang, CEO de NVIDIA, tiene una especial predilección por presentar sus tecnologías en el contexto de las aplicaciones científicas, y para Pascal, la carta de presentación es su aplicación en áreas como el "deep learning" o "aprendizaje profundo".

Entre los detalles que se han desvelado hasta la fecha, está su tecnología de fabricación FinFET de 16 nm proveniente de la compañía de semiconductores taiwanesa TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company). Esta tecnología de fabricación permite alcanzar velocidades más altas con un consumo menor y permitirá integrar hasta 17.000 millones de transistores según 3DCenter.org. Además, la memoria se gestionará de forma unificada de cara a las aplicaciones, que podrán acceder tanto a la memoria de la CPU como de la GPU de un modo transparente. La memoria pasa a ser HBM2 (High Bandwidth Memory 2), con una distribución "apilada", de forma que se podrán integrar hasta 32 Gb en una única tarjeta, aunque los primeros modelos vendrán con "solo" 16 Gb.



Atacando los puntos débiles de la arquitectura anterior

Además del incremento en capacidad de memoria que se puede instalar en las tarjetas con los nuevos chips GP100 con arquitectura Pascal, también se gana en velocidad, que pasa a ser de hasta 1 TB/s. Por otro lado, se mejora la tecnología de interconexión entre chips en configuraciones de múltiples procesadores gráficos. NVLink es el nombre de esta nueva forma de interconectar los procesadores gráficos con hasta 12 veces más rapidez que usando PCI-Express, y que además podrán acceder mutuamente a la memoria de cada procesador sin complicaciones.

En conjunto, se mejoran los cuellos de botella de Maxwell, por ejemplo en configuraciones multi procesador. Las arquitecturas gráficas explotan el paralelismo de sus chips, pero llega un momento en el que también es necesario poner a trabajar en paralelo a varios procesadores gráficos, lo cual suponía ralentizar los procesos en Maxwell. A nivel de cálculos en coma flotante, Pascal introduce cálculos con precisión mixta de 16 y 32 bits, siendo el doble de rápida en operaciones con precisión de 16 bits que en las que trabajan a 32 bits.


En el pasado evento GPU Technology Conference (GTC) celebrado en Japón, NVIDIA desveló algunos detalles más sobre la siguiente generación de su arquitectura gráfica, pensada tanto para gaming como para aplicaciones de supercomputación. Como es habitual, los detalles concretos sobre la tecnología de los chips gráficos se va soltando con cuentagotas a medida que se definen en los departamentos de I+D de la compañía.

Pascal es el resultado de un desarrollo de tres años y una inversión de más de mil millones de dólares, que tiene como resultado un incremento de varios órdenes de magnitud en sus prestaciones comparada con la arquitectura actual, Maxwell. Jen-Hsun Huang, CEO de NVIDIA, tiene una especial predilección por presentar sus tecnologías en el contexto de las aplicaciones científicas, y para Pascal, la carta de presentación es su aplicación en áreas como el "deep learning" o "aprendizaje profundo".

Entre los detalles que se han desvelado hasta la fecha, está su tecnología de fabricación FinFET de 16 nm proveniente de la compañía de semiconductores taiwanesa TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company). Esta tecnología de fabricación permite alcanzar velocidades más altas con un consumo menor y permitirá integrar hasta 17.000 millones de transistores según 3DCenter.org. Además, la memoria se gestionará de forma unificada de cara a las aplicaciones, que podrán acceder tanto a la memoria de la CPU como de la GPU de un modo transparente. La memoria pasa a ser HBM2 (High Bandwidth Memory 2), con una distribución "apilada", de forma que se podrán integrar hasta 32 Gb en una única tarjeta, aunque los primeros modelos vendrán con "solo" 16 Gb.
Nvlink 3
Atacando los puntos débiles de la arquitectura anterior

Además del incremento en capacidad de memoria que se puede instalar en las tarjetas con los nuevos chips GP100 con arquitectura Pascal, también se gana en velocidad, que pasa a ser de hasta 1 TB/s. Por otro lado, se mejora la tecnología de interconexión entre chips en configuraciones de múltiples procesadores gráficos. NVLink es el nombre de esta nueva forma de interconectar los procesadores gráficos con hasta 12 veces más rapidez que usando PCI-Express, y que además podrán acceder mutuamente a la memoria de cada procesador sin complicaciones.

En conjunto, se mejoran los cuellos de botella de Maxwell, por ejemplo en configuraciones multi procesador. Las arquitecturas gráficas explotan el paralelismo de sus chips, pero llega un momento en el que también es necesario poner a trabajar en paralelo a varios procesadores gráficos, lo cual suponía ralentizar los procesos en Maxwell. A nivel de cálculos en coma flotante, Pascal introduce cálculos con precisión mixta de 16 y 32 bits, siendo el doble de rápida en operaciones con precisión de 16 bits que en las que trabajan a 32 bits.
Presentación Pascal

A modo de resumen, y para aplicaciones científicas y de procesamiento de propósito general usando procesadores gráficos (GPGPU) como el aprendizaje profundo ("deep learning"), la mejora en prestaciones que se conseguirá con Pascal será de hasta 10x y se duplicará el rendimiento por Vatio frente a Maxwell (es decir, con un mismo consumo se tendrá el doble de rendimiento, o para el mismo rendimiento consumirá la mitad de energía). Nada mal para un campo como el del rendimiento de procesadores donde los últimos años ha habido una ralentización notable, en particular en el mundo de los procesadores de propósito general con arquitecturas x86.

También para juegos

En el campo de los videojuegos, las tarjetas gráficas basadas en Pascal supondrán una mejora frente a las generaciones actuales, especialmente en lo que a gaming a altas resoluciones se refiere, y en la optimización del uso de APIs gráficas como DirectX 12 o Vulkan. Las tarjetas gráficas para gaming no es probable que superen los 4 GB de memoria, aunque habrá que confirmarlo en su momento.

AMD, la competencia tradicional de NVIDIA en materia de chips gráficos, ya presentó hace algunos meses su procesador Fiji, también con tecnología de memoria HBM (la primera generación) y tecnología de fabricación de 28 nm, aunque con una orientación más hacia la aceleración gráfica que hacia aplicaciones de supercomputación (aunque también se usa su tecnología en este campo).

Las primeras tarjetas con arquitectura Pascal se espera que se comercialicen a mediados de 2016 si no hay problemas con la fabricación de los chips y si las pruebas preliminares con los primeros procesadores GP100 son satisfactorias. 17.000 millones de transistores son muchos, y que todo funcione como se espera es prácticamente una obra de arte.

Fuente: http://www.xataka.com/componentes/nvidi ... s-graficas

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Parece que el salto al 4k sin dejarse la cartera está cerca.