۱۸ فروردین, ۹۵

کمپانی انویدیا در مراسم GTC 2016 خودش مشخصات کامل تراشه گرافیکی نسل بعدش را منتشر کرد. این تراشه که به اصطلاح Big Pascal یا پاسکال بزرگ نام گذاری شده شامل تراشه قدرتمند Pascal GP100 با ۳۸۴۰ هسته کودا است که از معماری کاملاً متفاوتی استفاده میکند. با وجود پاسکال «Pascal» هر Streaming Multiprocessor ای از ۶۴ هسته کودا «CUDA» بهره مند شده که این مقدار در معماری ماکسول «Maxwell» معادل ۱۲۸ عدد بود. یعنی ۶۰ واحد SMx در Pascal GP100 که در کل ۳۸۴۰ هسته کودا را تشکیل میدهد.

هر SM در این واحدها از ۴ عدد TMU «معادل Texture Mapping Unit» یا همان واحد ترسیم بافت استفاده میکند که جمعاً به ۲۴۰ واحد TMU میرسد. از طرفی در این تراشه هر SM از دو برابر دستورالعمل های FP32 بیشتری به نسبت FP64 استفاده میکند. این بدین معناست که عملکرد FP64 در این معماری بسیار بیشتر از همین دستورات در دو معماری پیشین کپلر و ماکسول است. انویدیا Pascal GP100 با لیتورگرافی ۱۶nm Fin-FET طراحی شده و از ۱۶ گیگابایت حافظه HBM2 استفاده میکند.

همچنین پردازنده از ۸ گذرگاه کنترلر حافظه ۵۱۲ بیتی استفاده میکند که در مجموع پهنای باند عظیمی معادل ۴۰۹۶ بیت را در اختیار پردازنده قرار میدهد. حداکثر پهنیا باند قال استفاده هم ۷۲۰ گیگابایت گزارش شده است. البته در این مورد اطلاعاتی در دست نیست و هنوز بلاگ های منتسب به انویدیا توضیحی در این مورد ارائه نداده اند. البته لازم به ذکر است در کنار انویدیا Pascal GP100 تراشه انویدیا Tesla P100 هم معرفی شده که یک تراشه کامل به شمار نمیرود.

مقایسه مشخصات انویدیا Pascal GP100 با معماری های پیشین

نام تراشه گرافیکی	کپلر GK110	ماکسول GM200	پاسکال GP100
قابلیت محاسبه	۳.۵	۵.۳	۶.۰
Threads / Warp	۳۲	۳۲	۳۲
Max Warps / Multiprocessor	۶۴	۶۴	۶۴
Max Threads / Multiprocessor	۲۰۴۸	۲۰۴۸	۲۰۴۸
Max Thread Blocks / Multiprocessor	۱۶	۳۲	۳۲
Max 32-bit Registers / SM	۶۵۵۳۶	۶۵۵۳۶	۶۵۵۳۶
Max Registers / Block	۶۵۵۳۶	۳۲۷۶۸	۶۵۵۳۶
Max Registers / Thread	۲۵۵	۲۵۵	۲۵۵
Max Thread Block Size	۱۰۲۴	۱۰۲۴	۱۰۲۴
CUDA Cores / SM	۱۹۲	۱۲۸	۶۴
Shared Memory Size / SM	۱۶K/32K/48K	۹۶K	۶۴K

مهمترین ویژگی های کلیدی انویدیا Pascal GP100 به شرح زیر است:

برق رسانی، ععملکرد بهینه شده و بسیار بهتر و قدرت پردازشی بالاتر
استفاده از فناوری جدید انویدیا NVLink برای ارائه پهنای باند بالا
استفاده از حافظه HBM2 با پهنای باند بالا و ظرفیت بسیار زیاد
استفاده از حافظه های یکپارچه موجب میشود مدل برنامه نویسی برای این کارت ها به طور قابل توجهی بهبود پیدا کنند.
استفاده از فناوری ساخت ۱۶nm FinFET موجب میشود ویژگی های زیادی نصیب این کارت شود. افزایش عملکرد هسته ها و بهبود بهره وری قدرت «power efficiency» دو مورد مهمی است که انویدیا Pascal GP100 را از دو معماری پیشین متمایز میکند.

مشخصات انویدیا Pascal GP100

تولیدات تسلا	تسلا K40	تسلا M40	تسلا P100
نام تراشه گرافیکی	GK110-Kepler	GM200-Maxwell	GP100-Pascal
تعداد SM ها	۱۵	۲۴	۵۶
تعداد TPC ها	۱۵	۲۴	۲۸
FP32 CUDA Cores / SM	۱۹۲	۱۶۸	۶۴
FP32 CUDA Cores / GPU	۲۸۸۰	۳۰۷۲	۳۵۸۴
FP64 CUDA Cores / SM	۶۴	۴	۳۲
FP64 CUDA Cores / GPU	۹۶۰	۹۶	۱۷۹۲
کلاک پایه	۷۴۵ MHz	۹۴۸ MHz	۱۳۲۸ MHz
کلاک بوست	۸۱۰/۸۷۵ MHz	۱۱۱۴ MHz	۱۴۸۰ MHz
FP64 GFLOPs	۱۶۸۰	۲۱۳	۵۳۰۴
Texture Units	۲۴۰	۱۹۲	۲۲۴
Memory Interface	۳۸۴ بیت GDDR5	۳۸۴ بیت GDDR5	۴۰۹۶ بیت HBM2
انندازه حافظه	تا ۱۲ گیگابایت	تا ۲۴ گیگابایت	۱۶ گیگابایت
اندازه کش L2	۱۵۳۶ کیلوبایت	۳۰۷۲ کیلوبایت	۴۰۹۶ کیلوبایت
Register File Size / SM	۲۵۶ کیلوبایت	۲۵۶ کیلوبایت	۲۵۶ کیلوبایت
Register File Size / GPU	۳۸۴۰ کیلوبایت	۶۱۴۴ کیلوبایت	۱۴۳۳۶ کیلوبایت
TDP	۲۳۵ وات	۲۵۰ وات	۳۰۰ وات
ترانزیستور	۷.۱ بیلیون	۸ بیلیون	۱۵.۳ بیلیون
ابعاد GPU Die	۵۵۱ mm²	۶۰۱ mm²	۶۱۰ mm²
فرآیند تولید	۲۸ نانومتر	۲۸ نانومتر	۱۶ نانومتر