Vad säger nvidias senaste grafikchip om chipdesign

Nvidia tillkännagav förra veckan sina första avancerade grafikchips baserat på sin nya Maxwell-arkitektur, och det som intresserade mig mest var vad som var - och inte var en del av tillkännagivandet.

Nvidia hade tidigare meddelat Maxwell-arkitekturen i vissa mellanklasschips, som en uppföljning till Kepler-arkitekturen som de flesta av sina grafikchips har använt under de senaste två åren. Men förra veckan introducerade företaget en större version av själva chipet - kallad GM204 - i två nya grafikkort, high-end GTX 980 och GTX 970.

Det som gör dessa chips annorlunda är en kombination av nya funktioner och mycket bättre energieffektivitet. Nya funktioner inkluderar Voxel Global Illumination (VXGI), en annan inställning till belysning som Nvidia säger kan resultera i mer realistisk belysning som beräknas i realtid, och en funktion som kallas Dynamic Super Resolution, som innebär att köra ett spel med en högre upplösning, som 2, 560 by-1 440 eller 4K och sedan skala om eller "nedmontera" den till bildskärmens ursprungliga upplösning, t.ex. 1080p, så att bilderna ser skarpare ut.

Fortfarande, vad som verkligen sticker ut är strömkraven. Nvidia hävdar att nya kort, som har en TDP på ​​165 watt, levererar dubbelt så mycket prestanda / watt som föregående generation. (Nvidia sade att de nuvarande 680 brädorna levererar 3 teraflops prestanda vid 195 watt; de tidigare high-end 780 brädorna levererar 4 teraflops vid 250 watt, och den nya 980 levererar 5 teraflops vid 165 watt.)

Den avancerade versionen, 980, har 2048 av vad Nvidia kallar "CUDA-kärnor" (grundgrafikmotorer) med 4 GB GDDR5-minne som körs på en basklocka på 1126 MHz och en boosthastighet på 1216 MHz. Den något lägre änden 970 har 1664 kärnor med en basklocka på 1050 MHz och en boosthastighet på 1178 MHz, vilket Nvidia säger ger det 4 teraflops prestanda.

I den verkliga världen visar de flesta av riktmärkena att 980 slår de äldre Nvidia-produkterna och AMD: s Radeon R9 290 och 290X i de flesta tester men inte med en enorm marginal (och i vissa fall gör AMD-brädorna bättre - det gör verkligen beror på spelet och upplösningen). ExtremeTech säger att det "krossar alla utmanare" och Anandtech säger "kronan fortsätter säkert att sitta i Nvidias händer." Men samtidigt som man erkänner att chipet överträffar de äldre chips, drar PCMag slutsatsen att "i verklig prestanda är GTX 980 lite nedslående."

För mig, när jag tar hänsyn till den minskade energiförbrukningen, är jag faktiskt ganska imponerad, särskilt med tanke på att GM204-chipet som driver GTX 980 och 970 är tillverkat på samma 28nm TSMC-process som de chips som Nvidia och AMD har varit säljer de senaste två åren snarare än en krympa till 20 nm. Och notera att även om GM204 är ett stort chip - med 5, 2 miljarder transistorer och en formstorlek på 398 mm ², hade den tidigare toppändstansen - GK110 som användes i GTX 780 - 7, 1 miljarder transistorer och en formstorlek på cirka 550 mm ².

Vid en normal kadens hade vi nu förväntat oss 20 nm grafikchips, men utgifterna och effektläckan för 20nm-processen verkar ha försenat sådana chips. AMD och Nvidia har inte sagt, men vi kan se 20nm chips nästa år. Å andra sidan skulle det inte vara så förvånande om de hoppar över den noden helt och väntar tills TSMCs 16nm-process är klar - sannolikt 2016 för grafikchips - vid vilken tidpunkt vi förväntar oss en ny förändring i arkitekturen.

Så det vi ser med GTX 980 verkar vara en betydande förbättring av den faktiska chiparkitekturen, medan du kör på samma process, driver ökningar i prestanda och särskilt prestanda per watt. När processförbättringarna kommer tillbaka i bilden förväntar jag mig ett nytt steg framåt.