Jen-Hsun Huang im Interview: "Fermi war anfangs völlig kaputt"
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(öffnet im neuen Fenster) 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."
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.
Getrennte Designteams und kein Chef
Erst Ende 2009 zeigte Nvidia das endgültige Design der Boards, und wiederum drei Monate später, auf der Cebit 2010, gab es einige wenige Grafikkarten in PCs zu bewundern. Auf den Markt kamen die ersten Fermi-GPUs dann erst in geringen Stückzahlen Ende April 2010. Nach unbestätigten Informationen waren die Cebit-Fermis noch A2-Steppings, ausgeliefert wurden dann A3-Steppings. Das halbe Jahr für das Redesign eines Fabrics in einer GPU erscheint dabei dann sogar noch als sehr kurzer Zeitraum.
Dass das überhaupt passieren konnte, war jedoch Jen-Hsun Huang zufolge nicht nur ein technisches Problem. Vielmehr gab es für das Fabric keine eigene Entwicklungsabteilung. "Meine Ingenieure, die sich mit Architektur beschäftigen, und die, die sich mit der Physik beschäftigen, sitzen in zwei verschiedenen Abteilungen" , sagte Huang. Und weiter: "Die Management-Lektion, die wir dabei gelernt haben: Es sollte immer einen Chefpiloten geben - für alles, was in unserem Unternehmen kompliziert ist" .
Für das Fabric gab es aber keinen eigenen Ansprechpartner, zwei Abteilungen sollten es gemeinsam entwickeln - und das ging im ersten Versuch gründlich schief. Wie ein anderer Nvidia-Mitarbeiter im Anschluss an das Roundtable-Gespräch von Jen-Hsun Huang bemerkte, waren die Hintergründe der Fermi-Verzögerung bisher nur unternehmensintern so genau beschrieben worden.
Da Huang diese Erklärungen auf der "GPU Technology Conference" (GTC) abgab, die GPU-Computing als zentrales Thema hat, ergab sich im weiteren Verlauf des Gesprächs noch eine Frage nach der Zukunft der Spielegrafikkarten. Huang erklärte, mit Geforce und dem Handheld-SoC Tegra wolle sein Unternehmen auch in den kommenden Jahren den Löwenanteil seines Umsatzes machen.
Geforce finanziert CUDA
Vor allem von Handhelds wie Tablets erwartet Huang starke Zuwächse: "Tegra ist unsere Zukunft" , sagte der Nvidia-Chef. Er präzisierte im Anschluss, dass er damit mobile Computer im Allgemeinem meine. So schreibe er selbst 99 Prozent seiner E-Mails auf einem Blackberry, seinen Desktop-PC schalte er nur für andere Dinge an, oder wenn er mit komplizierten Tabellen oder Powerpoints für eine Mail zu tun habe.
Den gegenwärtigen Integrationsbemühungen von AMD ( Fusion ) und Intel ( Sandy Bridge ) erteilte Huang eine Absage: "Jetzt ist Zeit für Innovation, nicht für Integration" . Noch seien GPUs zu stromhungrig, um sie mit ausreichendem Rechentempo mit CPUs zu verschmelzen. Zudem seien die Voraussetzungen bei den Mitbewerbern ungleich: "Intel macht viel bessere CPUs, und AMD macht viel bessere GPUs" , sagte Jen-Hsun Huang. Daher sei es keine gute Idee, ausgerechnet diese Komponenten jetzt zu einer zu machen.