Nvidia: Pascal-Architektur ersetzt Volta mit 3D-Speicher und neuem NVLink

Während auf letztjährigen GTC als nachfolgende GPU-Architektur "Volta" vorgestellt wurde, hat man sich im Rahmen der diesjährigen GTC dazu entschlossen, diese Architektur zu streichen und durch "Pascal" zu ersetzen.

Diese soll dann auch "schon" 2016 auf den Markt kommen und einen neuen Schnittstellenstandard verwenden: NVLink (NvidiaLink). Somit wird PCI-Express also abgelöst, während NVLink mindestens fünf und bis zu zwölf Mal so schnell sein soll, wie der aktuelle PCI-Express-Standard 3.0.

Nvidia Roadmap GTC 2014 (Bild © VR-Zone)

Einer der Gründe für die neue Technik ist der, dass durch universelle Schnittstellen große und kaum zu überwindende Flaschenhälse entstehen. PCI-Express überträgt lediglich 16 Gigabyte pro Sekunde, während die Übertragung zwischen Arbeitsspeicher (RAM) und Prozessor (CPU) schon circa 80 Gigabyte pro Sekunde beträgt; und hier kommt der neue Anschluss noch gar nicht ins Spiel. Die Leistung von über 300 Gigabyte pro Sekunde, die eine moderne Grafikkarte bzw. deren Speicherinterface mit bis zu 512 Bit zur Verfügung stellt, können so nicht effizient genutzt werden. Zwar wäre es eine Lösung, dass Speicherinterface oder die Taktraten zu erhöhen, dabei steht man jedoch mittlerweile technisch schwer zu nehmenden Hürden gegenüber, zumal moderne Grafikkarte, neben Stromfressern, auch zu riesigen Geräten mutiert sind. Aktuellstes Beispiel die ebenfalls vorgestellte Nvidia GeForce GTX Titan Z, die ohne Zweifel die momentan schnellste Grafikkarte der Welt sein dürfte, zumindest für den Desktopbetrieb.

Um die Vorteile von NVLink zu demonstrieren, brachte CEO Jen-Hsun Huang einen Prototypen einer "Volta" Grafikkarte auf NVLink-Basis zur Vorstellung, die im Vergleich zu aktuellen High-End-Karten geradezu winzig wirkt. Zusätzlich soll aber auch der 3D-Speicher dafür sorgen, dass die zukünftigen Karten von einem größeren Leistungszuwachs profitieren können.

Aber was ist 3D-Speicher/RAM? Dabei muss man sich von der Vorstellung verabschieden, Rambausteine auf dem PCB vorzufinden, denn der Speicher soll direkt auf die GPU gesetzt werden. Somit wirkt man auch dem Problem der langen Transportdauer (der Latenz) der Daten vom Speicher zur GPU entgegen und kann die PCBs weiter verkleinern. Zusätzlich kann so die bisher bei ca. 512 Bit stagnierende Speicheranbindung weiter ausgebaut, und die Taktraten deutlich erhöht werden. Nvidia will bis zu 1 TB/s transportieren können, das heißt 2.000 MHz bei einem 1.024 Bit breiten Speicherinterface oder 1.000 MHz bei 2.048 Bit. Eine ähnliche Funktionsweise finden wir auch in aktuellen SoCs wieder, etwa in der PlayStation Vita von Sony. Die tragbare Konsole besitzt 128 Megabyte Speicher, der zwar nicht direkt auf der Recheneinheit sitzt, aber im selben Package untergebracht wurde.

Was haltet ihr vom 3D-RAM, eine klasse Sache, oder? Kleiner PCBs und mehr Leistung, was will man mehr? Da kann dann auch die nächste LAN-Party kommen, aber wie gefällt euch NVLink? Das heißt, dass unter Umständen für Nvidia- bzw. AMD-Karten spezielle Boards gekauft werden müssen, falls AMD an PCIe bzw. Nvidia an NVLink festhält.