NVIDIAs Monster-Chip: Pascal ist so riesig, komplex und schnell wie nie zuvor

Ungeahnte Performance bei gleichzeitiger Skalierbarkeit machen Pascal gerade für HPC-Spezialisten attraktiv.

NVIDIAs Monster-Chip: Pascal ist so riesig, komplex und schnell wie nie zuvor

Gestern, am 06.04.2016, hat NVIDIA auf der 2016 GPU Technology Conference in San Jose die bisher schnellste und hochleistungsfähigste Grafikkartenarchitektur vorgestellt, die dem Markt bekannt ist: Pascal. Die neue Architektur nützt nicht nur Gamern, sondern fokussiert sich insbesondere auf das sogenannte High Performance Computing (HPC), ist also für Supercomputer gedacht: In den letzten Jahren hat sich der Trend verstärkt, rechenlastige Operationen wie maschinelles Lernen / Deep Learning, künstliche Intelligenz und Datenzentermanagement von der CPU auf die GPU auszulagern. NVIDIA zieht also nach und liefert diesen Entwicklern Technik, mit der sie uns in eine neue Ära katapultieren können.

Meilenstein der GPU-Geschichte
NVIDIAs Flaggschiff-Grafikkarte mit der kraftvollen GP100 GPU trägt den Titel: Tesla P100. Das Herz dieser Tesla GPU sind die Streaming-Multiprozessoren, welche die Anweisungen verschiedener Programm-Threads parallel verarbeiten können. Den Sprung nach Vorne schafft Pascal nicht nur durch bloße Massenvergrößerung wie zum beispiel durch den vermehrten Einsatz dieser Streaming-Multiprozessoren (SMs) im Vergleich zu vorherigen Grafikkarten, sondern auch dadurch, dass jede dieser SM-Einheiten effizienter konstruiert wird. Konkret bringt die GP100 sechs GPCs (Graphics Processing Clusters), bis zu 60 SMs (Streaming-Multiprozessoren) und acht 512-bit Speicher-Kontroller mit. Jeder SM hat 64 CUDA-Kerne und vier Textur-Einheiten. Insgesamt sind das also 3840 Grafik-Kerne, 240 Textur-Einheiten und 16GB HBM2 .

Rücksichtsloser Vorsprung: Volles Risiko
Zu den hervorstehenden Features der neuen Pascal GPU-Architektur gehört auch das superschnelle NVLink-Interconnect, was die Kommunikation zwischen mehreren Grafikkarten enorm verbessert und der Architektur so eine einfache Skalierung ermöglicht. Laut dem NVIDIA-Chef Huang ist die Massenproduktion bereits angelaufen. NVIDIA sei mit der Entwicklung dieser neuen Architektur ein echtes Risiko eingegangen, das sich nun umso mehr auszahle, meint NVIDIAS Chefarchitekt Jonah Alben: Ein neues Fertigungsverfahren trifft einen neuen Chip von ungeahnter Größe und Komplexität. Im Nachhinein ist die Firma froh, diesen Schritt gegangen zu sein.

HPC oder Gaming?
Dieser erste Chip konzentriert sich auf die Entwickler autonomer Fahrzeuge und die sonstigen Spezialisten des High Performance Computing. Für Gamer wird eine abgespecktere Version erscheinen. Obwohl es aber auch Teil von NVIDIAS Architektur-Philosophie war, Gamer und Informatiker unter einen Hut zu bringen. Insbesondere für VR-Anwendungen wünschen wir uns leistungsfähigere (und bezahlbare) Grafikkarten.

Quellen und detaillierte Informationen zum technischen Techtelmechtel: NVIDIA devBlog, NVIDIA GTC 2016 Livestream

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