Nvidia-Roadmap GPUs mit 1 TByte/s und Kepler für Smartphones

Nvidia hat auf seiner Konferenz GTC neue Roadmaps für PC-GPUs und seine Tegra-SoCs vorgelegt. Mittels Stacked DRAM sollen die großen Beschleuniger um 2016 Speicherbandbreiten von einem Terabyte pro Sekunde erreichen.

Zur Eröffnung der GPU Technology Conference (GTC) in San Jose hat Nvidia-Chef Jen-Hsun Huang neue Roadmaps für zwei Produktbereiche vorgelegt. Bei den PC-GPUs, die nicht nur für Spiele-Grafikkarten, sondern auch als Workstation-Komponenten und Rechenbeschleuniger dienen sollen, gab es die größte Überraschung.

Nach dem nun auf 2014 verschobenen Design "Maxwell" folgt in etwa im Jahr 2016 die GPU mit dem Codenamen "Volta". Sie soll mit Stacked DRAM ausgestattet sein. Dabei werden die Dies für den Grafikspeicher direkt auf oder unter die GPU montiert, was kürzeste Verbindungen der Chips untereinander und damit sehr hohe Frequenzen für die Datenleitungen erlaubt.

Damit will Nvidia dann eine Speicherbandbreite von einem Terabyte pro Sekunde erreichen, so Jen-Hsun Huang. Das wäre eine deutliche Weiterentwicklung in der Anbindung des Grafikspeichers, sofern nicht andere Entwicklungen zuvorkommen. Nvidias schnellste GPU, der GK110 der Geforce Titan, erreicht rund 282 GByte/s, AMDs Radeon HD 7970 GHz Edition kommt auf rund 264 GByte/s. Binnen drei Jahren will Nvidia also die Bandbreite fast vervierfachen.

Nvidias GPU-Roadmap.... (Foto: Carsten Spille)

Ob damit der gesamte Grafikspeicher auf der GPU angebracht werden soll oder weitere langsamer angebundene DRAM-Bausteine noch auf der Platine einer Grafikkarte sitzen werden, gab Nvidia noch nicht bekannt. Aber selbst wenn das Stacked DRAM nur als Frame Buffer oder für Geometriedaten dienen soll und Texturdaten auf externem Speicher ausgelagert werden, dürfte ein Leistungsschub bevorstehen. Gleiches gilt für die Daten von GPGPU-Programmen.

Dass Nvidia die Speicherarchitektur von GPUs verändern will, geht schon aus den Details des Volta-Vorgängers "Maxwell" auf der GTC hervor, die Huang erwähnte. Mit dieser GPU, die den aktuellen Kepler-GPUs nachfolgen soll, will Nvidia den virtuellen Speicher eines Grafikprozessors vereinheitlichen. Bisher gibt es für die Bausteine den schnellen lokalen Speicher, zusätzlich können sie über PCI-Express den Arbeitsspeicher des PCs ansprechen, was viel langsamer ist. Wie Nvidia das auf schnellere Weise bewerkstelligen will, sagte Huang noch nicht.

Nächster Tegra bereits Ende 2013

Die Kepler-GPUs will Nvidia auch in seine mit ARM-Kernen arbeitenden SoCs für mobile Geräte integrieren. Als Nachfolger des Tegra 4 ist dabei "Logan" vorgesehen, der schon Ende 2013 in großen Stückzahlen verfügbar sein soll. Wenn Nvidia das schafft, könnten erste Smartphones und Tablets bereits auf dem Mobile World Congress Anfang 2014 vorgestellt werden. Durch die Kepler-Architektur soll Logan auch mit Nvidias Programmierumgebung Cuda arbeiten können, und zusätzlich OpenGL 4.3 - nicht nur die ES-Version - beherrschen.

Auf Logan soll Anfang 2015 das SoC "Parker" folgen, das mit einer Maxwell-GPU arbeitet und erstmals für Nvidias Tegra-Serie mit FinFET-Transistoren hergestellt wird. Die ARM-Kerne sollen auf dem Projekt Denver basieren, um das es seit seiner Ankündigung still geworden ist. Die Denver-Kerne sollen laut ARM auf der neuen Architektur V8-A basieren, die 64-Bit-fähig ist. V8-A gilt als Nachfolger der aktuellen Cortex-A15-Kerne, mit denen auch Nvidias Tegra 4 arbeitet.