Nvidia vill slå bandbreddsrekord – Nya grafikkretsen Pascal kringgår PCIe och når över 80 GB/s

Nvidia är på krigsstigen och har expanderat sin roadmap med nästa generations grafikkrets, Pascal. Nvidia har minst sagt vågade planer på att få ut så mycket som möjligt av dess höga bandbredd och staplade 3D-minne – via det helt egna gränssnittet NVLink.

Det gröna laget slår på krigstrummorna under GPU Technology Conference i Kalifornien, och två stora nyheter har visats upp av företagets VD Jen Hsun Huang på scen. Ett nytt monsterkort kommer inom kort ta plats på marknaden, och lite längre fram kommer vi få se den riktigt stora nyheten – nästa generations grafikprocessor.

Nvidias vana att ge sina grafikkretsar kodnamn efter fysiker fortsätter och näst i ledet efter Maxwell står Pascal, uppkallad efter den franske matematikern och fysikern Blaise Pascal. Intressant nog är det inte bara beräkningskraft som står i fokus för den nya grafikkretsen, utan främst hur Nvidia har lyckats krympa kretsen till ett format som tar upp en tredjedel av storleken hos ett PCIe-expansionskort – och samtidigt drastiskt öka bandbredden kortet kan arbeta i.

Nvidia tacklar AMD och HSA med Unified Memory och 3D-minne

Pascal är tänkt att använda sig av 3D-minne, där minneskretsarna staplas ovanpå varandra för att drastiskt minska kravet på PCB-yta. Dessutom utlovar Nvidia att 3D-minnet tillåter dem att bygga in minnet i samma paket som själva grafikprocessorn, och på så sätt erbjuda en betydligt högre bandbredd – uppåt 2 till 4 gånger högre.

Samtidigt ger Nvidia svar på AMD:s satsning på HSA och HUMA, tekniken där CPU och GPU är mer jämnställda än i traditionella system och kan dela systemminnet med färre flaskhalsar än tidigare. Med Unified Memory vill Nvidia ge liknande fördelar åt utvecklare, och låta grafikkretsens dedikerade minne arbeta tillsammans med systemets internminne. Exakt hur tekniken ska implementeras är ännu inte helt förklarat, men en av hörnstenarna blir vad Nvidia kallar för NVLinks.

NVLinks – Nvidia tar bandbredden i egna händer

Samtidigt arbetar Nvidia på en ny teknik för att låta grafikprocessorn kommunicera med datorns CPU. Enligt Nvidia är PCIe 3.0 helt enkelt inte tillräckligt, och istället vill de introducera vad de kallar NVLink. Med NVLInk vill Nvidia ge grafikprocessorn en mer direkt kanal till CPU och systemets internminne, med en bandbredd på 5 till 12 gånger högre bandbredd än PCIe, eller mellan 80 och 200 gigabyte per sekund.

Endast en traditionell PCIe-anslutning blir en flaskhals för moderna grafikkretsar, menar Nvidia.

Tanken är att PCIe fortfarande kommer användas som en kommunikationskanal, som hanterar alla de operationer som CPU begär av grafikprocessorn. NVLink kommer i sin tur stå för alla de operationer som grafikprocessorn begär av CPU.

NVLink låter grafikkortet kringgå PCIe-kanalen och skicka data med hög bandbredd direkt till processorn.

NVLink kommer dock kräva en processor och ett moderkort med stöd för tekniken. När Pascal ansluts till ett system som inte har stöd för NVLink kommer all trafik istället gå över PCIe som vanligt, och på så sätt bibehålla bakåtkompatibilitet med äldre system. Den stora frågan är dock vad vi kommer få se för system med stöd för NVLink, och hur stödet kommer se ut från Intels och AMD:s sida. Främst kan vi räkna med att se stöd för tekniken i superdatorer och datacenter.

I Nvidias roadmap ligger Pascal efter Maxwell, så vi kan förmodligen räkna med att börja se de första konsumentprodukterna med den nya grafikkretsen förväntas hitta ut på marknaden på allvar under 2016. För närvarande är Nvidia Maxwell på väg ut på marknaden, och förväntas ta över som företagets flaggskeppsarkitektur senare i år.

Vi ser verkligen fram emot att få se mer av vad Nvidia har i kikaren med Pascal, hur de tänkt sig få igenom stödet för sin NVLink-teknik, och vad vi kan vänta oss för prestanda i system som väl får stöd för tekniken.

Relaterade artiklar

• Vi testar Nvidia GTX 780 Ti – Världens snabbaste grafikkort
• Geforce GTX 750 Ti – Rekordprestanda per watt i budgetklassen