GPU System Processor: Nvidia nutzt interne Grafikkarten-CPU als Beschleuniger
Mit der Freischaltung des RISC-V-basierten GPU System Processor (GSP) soll mehr Leistung bei Systemen mit Nvidia-Grafikchips verfügbar sein.

Nvidia hat damit begonnen, den in den meisten Turing- und Ampere-Grafikchips vorhandenen GPU System Processor (GSP) zur Performance-Steigerung zu nutzen. Unter Linux wird dieser mit dem Display-Treiber 510.39 für Server- und Workstation-Modelle freigeschaltet, unter Windows soll er offenbar als Teil des CPU Optimizer von Max-Q v4 für Laptop-Geforce-Ableger eingesetzt werden.
Beim GPU System Processor, der auch vom CUDA 11.6 Toolkit unterstützt wird, handelt es sich um einen Funktionsblock innerhalb des Grafikchips. Laut Firmware handelt es sich um einen RISC-V-basierten Controller, höchstwahrscheinlich den Peregrine (ein RV64IMCF-Design), welcher seit 2017 den älteren ARM-basierten Falcon ersetzt hat.
Laut den Beschreibungen von Nvidia fungiert der GSP in einigen Fällen als Offloading-Prozessor für Aufgaben, die ansonsten vom Treiber auf der regulären System-CPU ausführt werden. Aufgrund der niedrigeren Latenzen des GSP beim Zugriff auf GPU-interne Ressourcen soll die Performance bei deren Initialisierung und bei Steuerungsaufgaben steigen, Nvidia nennt allerdings keine Zahlen.
CPU Optimizer von Max-Q v4
Unter Linux wird der GPU System Processor primär für Server- und Workstation-Modelle verwendet, darunter die Tesla T4/T10 und die Tesla A100/PG506 sowie kleinere Varianten wie Tesla A40/A30/A16/A2. Ein weiterer Einsatzzweck für den GSP scheint der CPU Optimizer von Max-Q v4 zu sein, der mit den Geforce RTX 3080/3070 Ti für Laptops eingeführt wurde. Dank diesem kann sich der Grafikchip bis zu 25 Watt vom Power-Budget des System-Prozessors borgen, wenn dieser vergleichsweise wenig belastet ist.
Damit das klappt, hat Nvidia unter anderem einen CPU Deep Sleep für den Treiber entwickelt und nutzt anscheinend den GSP als Offloading-Beschleuniger; hier als Command Processor bezeichnet. Als Beispiel nennt Nvidia die Befehlsvalidierung durch das Verifizieren von Pointern, welche häufig vorkommt.
Mit Hilfe des CPU Optimizers soll die System-CPU rund 20 Watt weniger benötigen, was wiederum der Geforce-Grafik zugute kommt und so die Bildrate in Spielen wie The Witcher 3 um bis zu 17 Prozent steigt.
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