شایعات گرافیک‌های Nvidia Ampere ؛ فناوری 10 نانومتری و تا 40 درصد سریع‌تر

یک سری شایعات حول محور لاین آپ نسل بعدی GeForce که بر پایه معماری Ampere هستند از طریق چند افشاگر در توییتر مطرح شدند. اطلاعات زیادی رونمایی شده‌اند که نشان خواهند داد باید از معماری گرافیکی بعدی چه انتظاری داشته باشیم و همچنین مشخصات فنی چند مدل گرافیک مختلف نیز که احتمالا در خانواده نسل بعدی انویدیا خواهند بود، منتشر شده. اجازه دهید ببینیم شایعات گرافیک‌های Nvidia Ampere ما را به کدام سمت سوق خواهند داد.

خانواده Nvidia Ampere تا به اینجا شاهد شایعات بسیاری بوده اما انویدیا در قبال آنها کاملا سکوت اختیار کرده است. ما نمی‌توانیم به شکل دقیق بگوییم که اسم رمز نسل بعدی حتما Ampere خواهد بود اما مدل‌های مختلفی که در EEC مشاهده شده بودند بر چنین موضوعی دلالت دارند.

گرافیک‌های GeForce ساخت سامسونگ

به سراغ جزئیات که برویم، در ابتدا باید اشاره کنیم که این افشاگری‌ها قرار نیست با لیک قبلی که تنها به مدل‌های HPC ختم می‌شد، مقایسه شود. آنها ممکن است که از معماری گرافیکی و لیتوگرافی ساخت کاملا متفاوتی بهره ببرند که هیچ وجه تشابهی با مدل‌های GeForce نداشته باشد. با توضیح این موضوع، دو افشا کننده توییتری ما گزارش کرده‌اند که معماری گرافیکی بعدی انویدیا بر پایه فناوری ساخت 10 نانومتری سامسونگ خواهد بود و هیچ خبری از TSMC در این میان بر خلاف گزارش‌های قبلی نیست. لیتوگرافی 10 نانومتری سامسونگ برای تولید گرافیک‌های نسل بعدی GeForce استفاده خواهد شد. فناوری ساخت البته نزدیک به تکنولوژی 8LPP سامسونگ است اما بر پایه EUV نیست.

قبلا Jensen Huang مدیر عامل انویدیا اعلام کرده بود که TSMC بخش اعظم سفارشات 7 نانومتری این کمپانی را تامین می‌کند در حالی که سامسونگ تنها تولید بخش کوچکی را بر عهده دارد. منطقیست که انویدیا تنها به مدل‌های 7 نانومتری اشاره کرده و نه مدل‌های 10 نانومتری که در این مطلب به آنها اشاره شده است. اگر TSMC سفارشات بیشتری در گرافیک‌های 7 نانومتری دریافت کرده باشد، این یعنی احتمال دارد شاهد گرافیک کاملا متفاوتی باشیم و همچنین پردازنده گرافیکی GA100 مخصوص HPC بر پایه فناوری 7 نانومتری TSMC خواهد بود در حالی که گرافیک‌های GeForce توسط سامسونگ (10 نانومتر / 8LPP) تولید خواهند شد. فناوری یکسان برای تولید سیستم روی چیپ Orion نیز استفاده می‌شود که از معماری گرافیکی نسل بعدی (احتمالا Ampere) بهره می‌برد.

لاین آپ گرافیک‌های Nvidia GeForce Ampere – چیپ‌های GA102 / GA103 / GA104 / GA106 / GA107 برای گیمرها

حالا که از شایعات فناوری ساخت گذشتیم، اجازه دهید حدس و گمان‌ها درباره گرافیک‌های GeForce را شروع کنیم تا ببینیم شایعات گرافیک‌های Nvidia Ampere چه جزئیاتی را برایمان به ارمغان می‌آورند. با توجه به KittyCorgi در توییتر لاین آپ GeForce در کل توسط 5 پردازنده گرافیکی Ampere تشکیل خواهد شد که هر کدام از پیکربندی هسته‌های متفاوتی بهره می‌برند. بالاترین مدل در لاین آپ چیپ GA102 می‌باشد که جایگزین پردازنده TU102 خواهد شد.

• NVIDIA GA102 – TU102 – GP102
• NVIDIA GA103 – No Predecessor (بدون مدل نسل قبلی)
• NVIDIA GA104 – TU104 – GP104
• NVIDIA GA106 – TU106 – GP106
• NVIDIA GA107 – TU117 – GP107

SLI تنها محدود به چیپ GA102

قبل از آن که به جزئیات هر پردازنده گرافیکی بپردازیم، ذکر شده که تمام گرافیک‌ها بر پایه لیتوگرافی 10 نانومتری سامسونگ (8LPP) ساخته خواهند شد. فناوری SLI از طریق اینترکانکت NVLINK نسل بعدی وجود خواهد داشت اما تنها محدود به کارت گرافیک‌های بالا رده GA102 می‌باشد. در حال حاضر این محدودیت تنها برای پردازنده‌های گرافیکی پایین‌تر از TU104 اعمال شده اما ظاهرا انویدیا در مدل‌های نسل بعدی Ampere محدودیت را با شدت بیشتری اعمال خواهد کرد. انویدیا قصد دارد RTX را در تمام گرافیک‌ها حتی مدل‌های پایین رده GA107 نیز فعال کند که این یعنی شاهد بهبودهای قابل توجه معماری در طراحی هسته‌های RT حاضر در نسل بعد خواهیم بود که اجازه می‌دهند عملکرد Ray Tracing بهتری را روی کارت‌های جدید شاهد باشیم.

اشاره شده که واحدهای FP32 در Ampere دو برابر شده‌اند اما به معنای کارایی دو برابری Rasterization نیست یا همینطور افزایش دو برابری تعداد هسته‌های CUDA. گرافیک‌های Ampere نه تنها Rasterization و عملکرد سایه زنی را بهبود می‌دهد بلکه کارایی Ray Tracing را نیز افزایش خواهند داد. از آنجایی که Turing اولین نسلی بود که Ray Tracing سخت افزاری در آن پیاده سازی شد، Ampere با بهینه سازی‌ها و سخت افزار بهتر RT و هسته‌های Tensor می‌تواند اوضاع را بهتر کند. گرافیک‌های Ampere همچنین احتمال دارد که از PCI Express 4.0 استفاده کنند که البته چندان عجیب نیست زیرا این مدل‌ها برای نسل بعدی پلتفرم‌های گیمینگ توسعه می‌یابند، در این میان پروتکل PCIe 4.0، به علاوه NVLINK قابلیت‌هایی حیاتی به نظر می‌رسند. اجازه دهید ببینیم شایعات گرافیک‌های Nvidia Ampere چه نکاتی درباره چیپ‌های نسل بعد به ما گوشزد می‌کنند.

چیپ GA102 برای GeForce RTX 3080 Ti و Titan نسل بعدی

پردازنده گرافیکی پرچمدار بعدی GeForce ظاهرا GA102 می‌باشد که جایگزین چیپ Turing یعنی TU102 حاضر در کارت گرافیک‌های Titan RTX و RTX 2080 Ti خواهد شد. چیپ جدید از 84 SM که مساوی با 5376 هسته CUDA می‌باشد تشکیل شده. این بالغ بر 16 درصد هسته CUDA بیشتر در قیاس با چیپ کامل TU102 حاضر در Titan RTX است. این گرافیک قادر است تا 12 گیگابایت حافظه ویدیویی را در گذرگاه 384 بیت پشتیبانی کند.

ما نمی‌توانیم با اطمینان بگوییم که انویدیا از پیکربندی کامل چیپ در GeForce RTX 3080 Ti یا هر چه که آنها به عنوان جانشین RTX 2080 Ti در نظر دارند، استفاده کند اما اگر آنها برنامه فعلی خود را دنبال کرده باشند، مدل کامل 5376 هسته در نسل بعدی Titan استفاده می‌شود در حالی که RTX 3080 Ti می‌تواند از تعداد هسته 5120 بهره ببرد که البته فاصله زیادی نیز ندارند و تولید کنندگان کارت‌ها می‌توانند با افزایش کلاک این فاصله را جبران کنند. چیپ GA102 گفته می‌شود که تا 40 درصد سریع‌تر از RTX 2080 Ti خواهد بود و یک بار دیگر باید بگوییم که پیکربندی کامل چیپ برای مقایسه در نظر گرفته شده. این می‌تواند جهشی به همان میزان یا حتی بیشتر از GTX 1080 Ti در مقابل برادر غیر Ti خود GTX 1080 باشد.

چیپ GA103 در کارت گرافیک GeForce RTX 3080

همانطور که در بالا اشاره کردیم، NVIDIA GeForce RTX 3080 جانشین GeForce RTX 2080 خواهد بود. این مدل در کل شامل 60SM با 64 هسته CUDA برای هر کدام می‌باشد که در نهایت 3840 هسته CUDA را تشکیل خواهد داد. این یک پرش عظیم نسبت به تعداد هسته‌های فعلی RTX 2080 با 3072 عدد است و ما حتی سرعت کلاک را محاسبه نمی‌کنیم که انویدیا می‌تواند با فناوری 7 نانومتری پیشرفته از آن به خوبی بهره ببرد.

گفته شده این کارت از گذرگاه 320 بیت استفاده می‌کند که یعنی پشتیبانی از پیکربندی حافظه 10 یا 20 گیگابایت GDDR6 برای آن فراهم خواهد بود. اگر انویدیا واقعا قصد داشته باشد طرفداران را با Ampere شگفت زده کند، انتخاب 20 گیگابایت حافظه بسیار عالی می‌باشد. با این حال باید در نظر گرفت که چنین میزانی قیمت را به شدت افزایش می‌دهد و شایعات مربوط به کمبود حافظه مربوط به تقاضای بالای بازار کنسول‌ها را نیز باید در نظر گرفت.

اجازه دهید محافظه کار باشیم و بگوییم 10 گیگابایت حافظه GDDR6 در این نسخه وجود دارد که همچنان 2 گیگابایت بیش از GeForce RTX 2080 است. اگر شاهد ماژول‌های 16 گیگابیت بر ثانیه روی RTX 3080 باشیم، پهنای باند کلی به 640 گیگابایت بر ثانیه خواهد رسید که افزایش قابل توجهی نسبت به 496 گیگابایت بر ثانیه RTX 2080 SUPER با ماژول‌های 15.5 گیگابیتی و گذرگاه 256 بیت است. گفته می‌شود GeForce RTX 3080 نزدیک به 10 درصد سریع‌تر از RTX 2080 Ti خواهد بود که جهش کارایی بهتر از RTX 2080 و GTX 1080 با تنها 5 درصد اختلاف نسبت به نمونه‌های نسل قبل Ti بود.

چیپ GA104 در کارت گرافیک GeForce RTX 3070

کارت سوم GeForce RTX 3070 می‌باشد و همانطور که ادعا شد از چیپ GA104 استفاده خواهد کرد. جانشین GeForce RTX 2070 با چیپ TU106 از تعداد هسته مشابه RTX 2080 یعنی 3072 عدد یا 48 واحد چند پردازنده جریانی (SM) بهره مند است. انتظار می‌رود این کارت از گذرگاه 256 بیت برای 8 یا 16 گیگابایت حافظه GDDR6 استفاده کند اما باید نکاتی که درباره قیمت و میزان تولید GDDR6 در بالا اعلام کردیم را در نظر بگیرید.

گفته شده این کارت 95 درصد کارایی RTX 2080 Ti را ارائه می‌دهد که مشخصا می‌تواند در مدل‌های سفارشی با اورکلاک کارخانه‌ای بیشتر نیز شود. این یعنی انویدیا می‌تواند عملکرد یک کارت 1200 دلاری را در قیمتی کمتر از 500 دلار ارائه دهد که خارق العاده است.

در آخر ما چیپ‌های گرافیکی GA106 و GA107 را در اختیار داریم که بخش‌های میان رده و مقرون به صرفه را هدف گرفته‌اند. چیپ GA106 از 30 SM یا 1920 هسته CUDA و تا 6 گیگابایت حافظه در گذرگاه 192 بیت استفاده می‌کند در حالی که GA107 از تنها 20 واحد SM یا 1280 هسته CUDA در کنار 4 گیگابایت حافظه ویدیویی و گذرگاه 128 بیت بهره می‌برد.

شایعات مربوط به گرافیک‌های Ampere و مقایسه آنها با نسل قبل

امری که درباره این دو کارت جلب توجه می‌کند، فضای بسیار زیادیست که برای GeForce RTX 3080 Ti باقی گذاشته‌اند تا بتواند یک بار دیگر بخش حرفه‌ای بازار را هدف بگیرد، می‌باشد. اگر گزارشات درباره معماری Ampere درست باشد شاهد افزایش کارایی 50 درصدی نسبت به Turing هستیم در حالی که بهره وری انرژی دو برابری را نیز مشاهده می‌کنیم، اگر این ادعا صحت داشته باشد یک RTX 3070 قادر خواهد بود کارایی در حد (یا بهتر) RTX 2080 Ti در قیمتی بسیار پایین‌تر را ارائه دهد، حداقل شایعات گرافیک‌های Nvidia Ampere اینطور می‌گویند.

GTC حتی کنفرانس آنلاین نیز نخواهد داشت

با توجه به اطلاعات مطرح شده از سوی Taipei Times گرافیک‌های Nvidia Ampere عملکرد به واقع قدرتمندی را در هر دو بخش کارایی و مصرف انرژی به همراه دارند. انتظار می‌رود کارایی کلی بالغ بر 50 درصد نسبت به مدل‌های Turing فعلی افزایش یافته و در عین حال شاهد بهره وری انرژی دو برابر بهتری باشیم. به وضوح اشاره شده که Ampere مصرف انرژی را نسبت به گرافیک‌های Turing به نصف خواهد رساند. این یعنی یک گرافیک با توان حرارتی کمتر از RTX 2060 (بین 125 تا 150 وات) می‌تواند کارایی بهتری از RTX 2080 Ti داشته باشد که واقعا خارق العاده است. چنین عملکردی می‌تواند رویای گیمینگ واقعی 4K 60FPS به همراه Ray Tracing را به سادگی برای معماری Ampere ممکن کند.

بدون شک جزئیات بسیار جذابی را در این مطلب مطالعه کردیم اما باید به یاد داشته باشیم که تمام آنها در حال حاضر تنها شایعات هستند. انویدیا به تازگی تصمیم گرفته که کنفرانس سالانه GTC خود را حتی از حالت پخش آنلاین نیز خارج کرده و به انتشار تنها اخبار بخاطر ویروس کرونا تغییر دهد. این ممکن است تغییراتی در معرفی گرافیک‌های مهم و اطلاعات کلیدی ایجاد کند، بنابراین ما باید برای تایید رسمی منتظر بمانیم قبل از آن که این مشخصات را 100 درصد صحیح بدانیم و شایعات گرافیک‌های Nvidia Ampere را باور کنیم.