Jen-Hsun Huang im Interview

"Fermi war anfangs völlig kaputt"

Vor Journalisten hat Nvidias CEO und Mitbegründer Jen-Hsun Huang erstmals detailliert erklärt, was den Marktstart der GPU mit dem Codenamen Fermi ein halbes Jahr verzögert hat. Technische Schwierigkeiten trafen dabei auf einen Managementfehler. Vom aktuellen Trend zu CPU-/GPU-Integration hält Huang wenig.

Nvidias Fermi ist mit 3 Milliarden Transistoren einer der komplexesten Chips der Halbleitergeschichte. Ihre hohe Leistungsfähigkeit erreicht die GPU durch 512 Rechenwerke - von denen bisher in den schnellsten Modellen nur 480 aktiviert sind - und einen L2-Cache in der Mitte des Dies sowie einige Funktionseinheiten wie die Raster-Engines und Speichercontroller mit festen Aufgaben. Diese drei Bestandteile - Rechenwerke, L2-Cache und Fixed-Function-Units - hat Nvidia laut Huang mit einem "Fabric" verbunden. Der Nvidia-Chef antwortete auf eine Frage nach den Fermi-Problemen des britischen Journalisten Tim Anderson mit einer langen Stellungnahme.

Dieses Fabric, zu Deutsch: Gewebe, besteht "fast ausschließlich aus Vedrahtungen, mit ganz wenigen anderen Verschaltungen dazwischen". All diese Drähte, die sich in den Layers des Chips horizontal und vertikal überlagern, wiesen bei den ersten Prototypen, die Nvidia von TSMC erhielt, laut dem Jen-Hsun Huang massives Übersprechen auf.

Übersprechen im Fabric

Die Idee des Fabrics war, jede Einheit auf dem Die mehr oder weniger direkt mit jeder anderen zu verschalten - was aber nicht klappte. Huang verglich das mit den im Raum anwesenden Personen: "Stellen Sie sich vor, wir wären alle Prozessoren, und jeder von uns funktioniert gerade. Aber: Wir können nicht miteinander sprechen. Wir sind alle taubstumm."

Das Blockdiagramm von Fermi. Daten müssen über das gesamte Die bewegt werden.

Genauso verhielten sich die Einheiten der ersten Fermis: "Wir fanden heraus, dass diese Verbindungen völlig kaputt waren". Weiter ins Detail ging Jen-Hsun Huang aber nicht, er verriet nur so viel: "Wir entwickelten also das ganze Ding neu und brachten es zum Laufen". Damit ist auch erklärt, warum die ersten Fermi-GPUs im A0-Stepping - das in der Halbleiterbranche immer die erste Version eines Chips darstellt - vor genau einem Jahr noch so rar waren, dass Huang keine echte Grafikkarte damit zeigen konnte.