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GTC 2012 Keynote: Kepler, GK110 und jede Menge Tech-Demos (Update)

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gtc2012-neuHeute hat Jen-Hsun Huang die GTC 2012 eröffnet. Der Fokus der hauseigenen Messe liegt natürlich auf dem GPU-Computing und der CUDA-Schnittstelle. Besonders stolz ist man auf die Tatsache, dass bereits in zahlreichen Supercomputern GPUs zum Einsatz kommen. GPUs nehmen also auch im professionellen Umfeld eine immer wichtigere Rolle ein. Neben der Tatsache, dass die Hardware sich für solche Anwendungen eignet, spielt aber auch die Unterstützung auf Seiten der Software eine wichtige Rolle. Die Verbreitung von CUDA wird durch die freie Verfügbarkeit und die Nutzung auf verschiedenen Plattformen begünstigt (Windows, OS X, Linux).

Für den Gaming-Markt hat man "Kepler" in Form der GeForce GTX 680 (Hardwareluxx-Artikel) bereits Mitte März vorgestellt. Die neue GPU-Generation sollte aber auch Bestandteil der GTC-Keynote sein. In aller Ausführlichkeit präsentiert wurde auch die kürzlich vorgestellte GeForce GTX 690 (Hardwareluxx-Artikel). Vorgeführt wurden einige Tech-Demos, darunter auch zu Ray-Tracing. Auf diesen Bereich konzentriert sich NVIDIA bereits seit einiger Zeit, doch erst heutzutage sind GPUs in der Lage solche Szenen Echtzeit zu berechnen. Dabei kommen nicht nur "feste" Materialien zum Einsatz, sondern inzwischen auch Flüssigkeiten. Vor gut 1 1/2 Jahren waren dazu noch mehrere GPUs in einem System oder einer Cloud nötig. Auch diesen Bereich will NVIDIA weiter ausbauen.

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Nun aber zum eigentlichen Zusammenhang zwischen der neuen GPU-Architektur und der GTC 2012. Die neuen Features im Zusammenhang mit "Kepler" und HPC (High Performance Computung) sind SMX (neue GPU-Architektur, siehe Artikel zur GeForce GTX 680), Hyper-Q und Dynamic Parallelism. Hyper-Q und Dynamic Parallism sind allerdings Punkte die beim derzeitigen GK104 keinerlei Rolle spielen. Bei den SMX-Clustern sorgen zahlreiche Optimierungen für eine bessere Energieeffizienz. Hyper-Q nimmt sich dem Problem an, dass CPUs nicht immer in der Lage sind die GPUs mit ausreichend Rohdaten zu füttern. "Fermi" beispielsweise hatte nur eine Work-Queue, Kepler kann nun mit 32 Work-Queues besser ausgelastet werden. Dediziert werden 32 CPU-Kerne unterstützt, ohne das Optimierungen in der Software vorgenommen werden müssen. Dynamic Parallelism verteilt die anfallenden Daten und Berechnungen selbständiger. Die Qeue-List wird nicht mehr von der CPU bestimmt, sondern von der GPU selbst.

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Auch zu diesem Thema hat NVIDIA eine Techdemo, die den Vergleich zwischen "Fermi" und "Kepler" zeigt.

Gezeigt wurde eine Simulation von Sternen, bei der das Verhalten von einer Milliarde Objekte berechnet wurde. Diese Simulation wurde auf "Fermi" ausgeführt. "Kepler" erlaubt die Simulation von 10 Milliarden Objekten - im Beispiel die Kollision unserer Milchstraße mit dem Andromedar-Nebel in 3,8 Milliarden Jahren.

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Natürlich wurden auf Basis von "Kepler" auch neue Produkte vorgestellt: Tesla K10 und Tesla K20. Während es sich bei erstgenanntem vermutlich um den GK104 handelt, den wir schon von der GeForce GTX 670, 680 und 690 kennen, dürfte Tesla K20 auf dem GK110 basieren. Tesla K20 soll erst im 4. Quartal 2012 erscheinen.

Tesla K10:

  • 2x GK104
  • 745 MHz
  • 4,58 TFLOPs
  • 2x 4 GB GDDR5-Speicher (ECC)
  • 2x 160 GB/Sek. Speicherbandbreite
  • 3x höhere Single-Precision-Performance gegenüber Tesla M2090 (Fermi)
Tesla K20:
  • GK110
  • 7,1 Milliarden Transistoren
  • 13 oder 14 SMX-Cluster
  • 384 Bit Speicherinterface
  • 3x höhere Double-Precision-Performance gegenüber Fermi

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In die Zukunft blickend präsentierte NVIDIA noch weitere Neuheiten. Bereits bekannt, aber weiter ausgeführt werden soll das Cloud-Computing - jetzt mit GPUs auf Basis von "Kepler". Wirklich neu sind die virtuellen GPUs, die es möglich machen das mehrere Nutzer gleichzeitig auf einer GPU arbeiten. Der Anwendungsbereich dafür ist in vielen Produktgruppen denkbar. Von den klassischen PCs, über Tablets, bis hin zu Smartphones. Das Prinzip dürfte von virtuellen Instanzen auf klassischen Servern bekannt sein.

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Schließlich stellte man auch noch das Geforce Grid vor. GeForce Grid soll die komplette und aufwendige Gaming-Erfahrung eines Desktop-Systems auf mobile Geräte bringen. OnLive stellte dazu bereits vor Monaten eine Lösung zur Verfügung. Solche Streaming-Lösungen haben oftmals mit Problemen wie dem Lag der Eingaben zu kämpfen. NVIDIA will sich diesem Problem mit GeForce Grid angenommen haben.

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In den kommenden Tagen wird NVIDIA in unzähligen Sessions den anwesenden Programmierern und Journalisten weitere Details zum GPU-Computing versuchen näher zu bringen.

Update:

Laut Aussage einer NVIDIA-Mitarbeiter wird GK110 im Maximalausbau 2880 CUDA-Prozessoren haben. Diese setzen sich aus 15 SMX-Cluster a 192 CUDA-Prozessoren zusammen. Insgesamt soll GK110 auf 7,1 Milliarden Transistoren kommen. Die GPU auf der Tesla K20 soll allerdings nicht der Vollausbau sein, sondern über 13 oder 14 SMX-Cluster verfügen.

Der Speicher soll über ein 384 Bit breites Speicherinterface angebunden sein. Über den Speicherausbau wollte NVIDIA aber keinerlei Angaben machen. Erst 2013 will NVIDIA dann auch GeForce-Grafikkarten auf Basis von GK110 auf den Markt bringen.

Quelle: Heise.de

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Kommentare (17)

#8
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Banned
Beiträge: 973
Ich denke mal sie hätten sonst wahrscheinlich so lange warten müssen wie damals mit der GTX 480. Das hat ja auch ewig gedauert.

Aber sie schienen sehr erfreut darüber zu sein das die HD 7970 doch nicht so schnell wie erwartet war, und so konnten sie dann den Perfomance Chip releasen.

#9
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Registriert seit: 11.05.2006

Oberbootsmann
Beiträge: 811
Zitat Dan Kirpan;18888377
Aber sie schienen sehr erfreut darüber zu sein das die HD 7970 doch nicht so schnell wie erwartet war, und so konnten sie dann den Perfomance Chip releasen.

Und ob sie sich darüber erfreut waren, das hat sie schließlich vor einer Riesenblamage bewahrt.

Passend dazu, gerade auf Heise gefunden:
"...GK110-GPU wird im Maximalausbau 2880 Shader-Rechenkerne haben. Das bestätigte Sumit Gupta, zuständig für den HPC-Bereich bei Nvidia... So soll GK110 maximal 15 SMX-Cluster mit jeweils 192 Kernen enthalten. Im Tesla-Bereich sollen allerdings zunächst Varianten mit 13 oder 14 SMX-Clustern zum Einsatz kommen. ...Der Speicher wird mit 384 Bit angesteuert..."

Zumindest bei den Tesla wird es also selbst am Ende des Jahres nur verkrüppelte 110er geben, bei Desktop wird es sich noch zeigen müssen. Na immerhin gibbets 384bit und 3GB RAM (desktop).
#10
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Registriert seit: 14.11.2006

Banned
Beiträge: 973
Ha ich hatte recht! GK110 Geforce Karten.

Her mit dem Geld :-D
#11
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Registriert seit: 25.11.2011

[online]-Redakteur
Beiträge: 1375
7,1Milliarden Transoístoren O.o ... das wäre dann im vergleich zu Tahiti ein riesen Monster
#12
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Registriert seit: 24.11.2005

Großadmiral
Beiträge: 14909
GTX 780 aka GK110 ich komme^^
#13
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Registriert seit: 23.06.2011

Kapitänleutnant
Beiträge: 1852
Zitat Long John;18888439
Und ob sie sich darüber erfreut waren, das hat sie schließlich vor einer Riesenblamage bewahrt.


schon klar, für NV ne Blamage und für ATI natürlich nichts dergleichen??? Die sind ATI einfach um vieles voraus, halt wie Intel, nur fällt das zugeben noch schwer, lg
#14
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Registriert seit: 21.01.2008
Thüringen
Banned
Beiträge: 16333
Zitat Long John;18888439
Und ob sie sich darüber erfreut waren, das hat sie schließlich vor einer Riesenblamage bewahrt.
.


Hust hust Mutmaßen ist nicht wissen

Zudem wer ist denn hier der Blamierte,der jenige der mit seinen Mittelklassechip gegen nen aufgepumpten 7970 antreten kann,oder der jenige der sein Speicher und Interfacemonster nicht entsprechend absetzen kann in der Performance?!

Mit Big K sehe es noch trauriger aus,zumal dieser zum jetzigen Zeitpunkt,für den GeForce Sektor eh uninteressant ist,da man mit GK104 sehr gut in der Lage ist,die Top Ten zu besetzen
#15
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Registriert seit: 23.03.2012

Korvettenkapitän
Beiträge: 2111
Klar, also wenn man bei 'nem Rennen als letzter ins Ziel kommt, sagt man einfach: "Ich bin nicht letzter! Ich dachte nur die anderen seien besser, deshalb habe ich mich nicht angestrengt.". Das klingt nicht nur logisch, sondern beweist auch allen, dass man total der King ist...

Mal ehrlich, wer glaubt Marketing???
#16
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Registriert seit: 05.11.2007
Mittelfranken
Flottillenadmiral
Beiträge: 5106
Der blamierte ist wer nicht liefern kann im 28nm prozess. Und da gehts NV noch viel schlechter als AMD. Kohle wird bei den kleineren Karten gemacht. Und da schauts ganz mau aus.
Das der GK 110 Desktop später kommt ist da nur logisch.
#17
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Registriert seit: 11.05.2006

Oberbootsmann
Beiträge: 811
Zitat scully1234;18889360
Hust hust Mutmaßen ist nicht wissen

Zudem wer ist denn hier der Blamierte,der jenige der mit seinen Mittelklassechip gegen nen aufgepumpten 7970 antreten kann,oder der jenige der sein Speicher und Interfacemonster nicht entsprechend absetzen kann in der Performance?!

Mit Big K sehe es noch trauriger aus,zumal dieser zum jetzigen Zeitpunkt,für den GeForce Sektor eh uninteressant ist,da man mit GK104 sehr gut in der Lage ist,die Top Ten zu besetzen

Sicher sind es Mutmaßungen, schließlich gibt es von Nvidia zum diesem Thema nichts als schweigen. Aber wie heißt es doch so schön: Auch keine Antwort ist eine Antwort. ;)

Von aufgepumpt kann bei dem Tahiti ja wohl kaum sprechen, ist der ja auch nur ~20% größer als der GK104, welcher ja dafür auf den größten Teil des GPGPU Ballasts verzichten darf/muss.
Um die Leistungsfähigkeit der beiden Architekturen zu vergleichen, taugt der Pitcairn deshalb wesentlich besser. Also die GTX 680 vs. 7870, mit Berücksichtigung der Chipgröße.
Ergebnis: Der GK104 ist ~39% größer als Pitcairn (294 zu 212mm^2), und bietet dafür 39% mehr Leistung (laut CBs Rating @FullHD 4/16). Also praktisch perfekter Gleichstand zwischen GCN und Kepler! Berücksichtigt man den etwas höheren Takt der 680, schneidet GCN sogar noch etwas besser ab..

Darüber zu spekulieren, wie es mit den "Big K" aussehen würde ist ziemlich sinnlos, da es nun mal keinen "Big K" gibt. Für das Jahr 2012 ist der GK104 Nvidias größte Desktop-GPU, so sehen die Tatsachen nun mal aus.
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