GTC 2013: Die Keynote über Roadmaps und neue Produkte (Update)

Einmal mehr eröffnete Jen-Hsun Huang, CEO von NVIDIA, die GTC (GPU Technology Conference) mit einer Keynote.

Begonnen hat Jen-Hsun mit einigen Demos zur GeForce GTX Titan (Hardwareluxx-Artikel). Dabei spielen die Compute-Möglichkeiten einer solchen GPU eine immer wichtigere Rolle und nehmen komplette Bereiche einer Simulation ein, wie z.B. Wellenbewegungen mit Interaktionen wie Wind und Objekten im Wasser. In einer Techdemo namens Beaufort wird dies demonstriert.

Ein weiteres Anwendungsgebiet für die enorme Rechenleistung aktueller GPUs ist die Berechnung von SGI-Effekten. Mit Face Work bietet NVIDIA eine entsprechende Technologie samt Techdemo an. Hintergrund der Demo: Jedem Pixel der Hautoberfläche sind 8000 Instruktionen hinterlegt. Bei FullHD-Auflösung resultiert dies in 82 Millionen Floating-Point-Operationen pro Sekunde pro Frame. Bei 60 FPS sprechen wir dann von 4,92 Milliarden Floating-Point-Operationen pro Sekunde. Noch nicht einberechnet sind die 161 Texturfilter-Fetches pro Pixel.

32 GB an Daten wären nötig, um einen solchen Detailreichtum ohne jegliche Form von Kompression bereitzustellen. Für Face Works haben NVIDIA und das Institute for Creative Technology (ICT) die Datenmenge auf rund 300 MB reduzieren können. Dazu werden zunächst die Ähnlichkeiten verschiedener Gesichtsausdrücke analysiert. Zudem wird nicht mehr jeder Pixel einzeln betrachtet, sondern es wird ein Raster aus 8 x 8 Pixeln erstellt und für dieses Raster werden die Berechnungen ausgeführt. Das Resultat ist im Video zu sehen.

Doch interessant wurde es erst einige Minuten später, denn nun kam Jen-Hsun auf die neue Roadmap zu sprechen. Nach "Tesla" in 2008 folgte 2010 "Fermi" und 2012 "Kepler". Im Jahre 2014 soll "Maxwell" ein komplett neues Design sein. Erwartet wird hier auch die Verwendung des "Project Denver". Viel ist dazu noch nicht bekannt. Offenbar verwendet NVIDIA aber ARM-Kerne auf Basis der 64-Bit-Architektur ARMv8-A, die unter den Codenamen "Atlas" und "Apollo" geführt werden. "Atlas" und "Apollo" könnten als Duo eingesetzt werden, während sich erstgenannter um die rechenintensiven Aufgaben kümmert, sorgt zweitgenannter mit besonderen Stromspartechniken für einen besonders geringen Verbrauch. Weiteres Merkmal von "Maxwell" wird vermutlich die Fertigung im 20-nm-Prozess sein.

Neu war die Vorstellung von "Volta". "Volta" soll vor allem in einem Bereich eine erhebliche Verbesserung erbringen: der Speicherbandbreite. Diese soll mit "Volta" auf 1 TB/s ansteigen. Zum Vergleich: Die GeForce GTX Titan bietet derzeit eine Speicherbandbreite von 288,4 GB/s. Möglich wird dies durch eine neue Technologie "stacked Memory". Dabei wird der GDDR-Speicher nicht mehr neben der GPU auf dem PCB untergebracht, sondern direkt auf der GPU. Dazu werden zusätzliche Silizium-Layer auf der GPU angebracht, sogenannte Through Silicon Vias (TSVs). Ähnliche Techniken werden heute bereits bei den modernen SoCs eingesetzt. Allerdings sprechen wir hier von kleineren Speichergrößen und geringerer Performance.

Neuigkeiten gibt es auch im mobilen Segment. Im Sommer werden wir Tablets und Smartphones mit Tegra-4-Prozessor sehen. Auf Tegra 4 wird noch in diesem Jahr Tegra 5 namens "Logan" folgen. Dies wird der erste mobile SoC sein, der CUDA in der aktuellen Generation (CUDA5) unterstützt. In "Logan" wird eine nicht näher genannte ARM-Architektur mit einer "Kepler"-GPU kombiniert. Wie bereits erwähnt, soll die Vorstellung noch in diesem Jahr erfolgen. Mit der Massenproduktion wird man aber erst Anfang 2014 beginnen und so ist mit ersten Produkten erst gegen Ende 2014 zu rechnen.

Auch was auf "Logan" folgen wird, wollte NVIDIA bereits heute preisgeben. "Parker", so der Codename für den "Logan"-Nachfolger, der "Project Denver" im mobilen Bereich zur Realität werden lässt. In "Parker" wird eine 64-Bit-ARM-Architektur mit einer "Maxwell"-GPU kombiniert. Um möglichst viele Transistoren auf kleinsten Raum unterzubringen, wird NVIDIA erstmals 3D-Transistoren (FinFET) verwenden.

Jen-Hsun Huang, CEO NVIDIA:

What’s amazing is that Logan will be the size of a dime, whereas Kayla is now the size of a tablet PC.

Mit einem "Kayla" getauften Entwickler-Board hat NVIDIA auch gleich eine erste lauffähige Hardware von "Logan" präsentiert.

Update:

Wir haben einige Textpassagen sowie Fotos hinzugefügt.