nVidia na GTC: obří GPU prý není těžké vyrobit a Tegra 3 bude na trhu 10 let

Na konferenci GTC 2013 bylo během týdne slyšet leccos zajímavého. Již jsme zde psali o poodhalených plánech na budoucí čipy a prezentovaných technologiích (Facewoks pro věrnější lidské tváře ve hrách, Grid VCA). Nyní se ještě podíváme na několik drobnějších informací, které také zazněly o mobilních procesorech Tegra i grafických čipech, které Nvidia chystá na léta příští.

GPU, které přijde po příští generaci čipů Maxwell, se bude jmenovat Volta a ponese integrovanou grafickou paměť. Díky velmi těsnému propojení (na společném křemíkovém interposeru) má GPU mít k dispozici paměťovou propustnost okolo 1 TB/s. Co však původně nezaznělo, je, že díky této technologii má také vzrůst kapacita grafických pamětí. Zatímco v procesorech Haswell bude rychlá integrovaná paměť mít omezenou velikost a bude muset být doplněna pomalejší sdílenou RAM, integrovaná paměť v GPU Volta bude zdá se celá připojena k rychlému rozhraní a navíc bude asi i poměrně velká.

Vrstvené paměti integrované u GPU mají vedle výkonu ještě další pozitivum. Toto zapojení by totiž mělo být úspornější co do spotřeby, nebo přinejmenším co do poměru mezi propustností a spotřebou.

Integrace pamětí ale prý povede k dalšímu nárůstu velikosti čipů (přinejmenším asi těch highendových). Dle Sumita Gupty z divize karet Tesla to však nebude příliš velký problém, byť se od velkých čipů obecně očekává mizerná výtěžnost. Podle něj totiž Nvidia velké čipy dokáže zvládnout. Problematická není totiž výroba samotná, nýbrž následná validace hotových čipů.

To může znít jako vtip (že je čip k ničemu, se pochopitelně projeví až po jeho zhotovení), nicméně něco pravdy na tom je. Na waferu s velkými GPU bude statisticky vzato stejně chyb jako na waferu s malými GPU, potíž je v tom, že dramaticky jiný bude díky menšímu celkovému počtu čipů podíl těch zdravých. Gupta měl tedy zřejmě na mysli, že velké čipy lze vyrábět úspěšně, pokud se na tento problém firma připraví. To znamená, že navrhne čip s určitou redundancí, aby bylo možno chyby lokalizovat a obejít. Vidíme to ostatně již několik let – Nvidia prodává velkoučást svých modelů s částečně deaktivovanými GPU. Ve velkých čipech jednoduše část jednotek od začátku slouží jako rezerva, podobně jako se HDD dodávají s částí sektorů vyhrazenou pro realokaci chybných bloků.

Zajímavý detail vyplul na povrch okolo čipů Tegra. Ty Nvidia kromě mobilní sféry uplatňuje i automobilovém průmyslu. Tam ale odběratelé vyžadují dlouhodobou dostupnost používaných čipů, a proto jim Nvidia údajně garantuje desetiletou dostupnost. Současné čipy Tegra 3 (a dokonce i Tegra 2) prý proto bude držet v nabídce po takto dlouhou dobu. TSMC obvykle nechává starší výrobní linky v provozu po dlouhou dobu (v současnosti nabízí i 90nm a 130nm proces). Nvidia by díky tomu měla být schopná vyřizovat objednávky postupně, aniž by čipy musely čekat roky na skladě. Jde navíc o dlouhodobý zdroj příjmů.

Potvrzuje se, že automobilový průmysl je pro Nvidii vysoce důležitý. Trh telefonů je sice velký, „trendy“ a stále roste, nicméně je také dravý a nejistý (své ví třeba Texas Instruments, jejichž OMAP ještě nedávno poháněl nejeden telefon). V automobilech však může jedna zakázka nést peníze roky a firmy zde cítí mnohem jistější příležitosti. Zatím sice prý Nvidia udala do aut jen 2,5 milionu procesorů (jde o Tegru 2 a 3 pro značky Audi, BMW, Lamborghini nebo Tesla), do budoucna má však prý už objednávky na dalších 20 milionů.

Obrazovka palubního počítače ve voze Tesla

Nvidia tuto výzvu očividně bere vážně. Prý dokonce automobilové Tegry vyrábí na speciální variantě výrobního procesu, unikátní pro tyto čipy. Spolu s TSMC vyvinula speciální proces validace čipů, který má zajistit maximální životnost a spolehlivost čipů (reklamace automobilu je samozřejmě mnohem bolestnější než reklamace telefonu). K této technologii má coby spoluautor exkluzivní přístup jen Nvidia, a může ji tak uplatnit jako konkurenční výhodu. Úzkou spolupráci s TSMC se firma mimochodem chlubila již loni, tehdy prý přispěla k úspěchu GPU generace Kepler.

Výrobu u TSMC si Nvidia stále pochvaluje (vzhledem k tomu, že potřebuje nejmodernější dostupný proces, jí asi ani nic jiného nezbývá). Zástupci firmy ovšem zmínili, že jsou pravidelně oslovováni konkurenty tchajvanského závodu. Vzhledem k objemu zakázek by pro ně Nvidia byla vítaným zákazníkem, navíc prestižním. Konkrétní jména pochopitelně nebyla zmíněna, lze ale uvažovat zejména o GlobalFoundries a snad i Samsungu (UMC je o něco pozadu, Intel zase nechce sloužit konkurentům). Při výrobě GPU Volta, ale i budoucích mobilních čipů budou potřeba pokročilé techniky zapouzdřování čipů kvůli integraci pamětí, což by teoreticky mohlo dát konkurenčním továrnám šanci, pokud TSMC technologii včas nezvládne.

Zdroj: The Inquirer (1, 2, 3, 4, 5)