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浅析kepler现象

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Asuka 发表于 2012-8-6 21:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:24471|回复数:69
本帖最后由 Asuka 于 2012-8-6 21:50 编辑

   哎,大家好,我是Asuka,今天的小讲堂


没有开。T_T


   好吧,今天我们不开小讲座,我们来讲讲短小(精悍?)的GTX670和那网卡出生的弟弟GTX660Ti的事。28nm时代,AMD再次一马当先,Tahiti的GCN架构仿佛当年Cayman灵魂附体,抢在了Kepler之前登陆市场,着实是抢下了第一桶金。反观NVIDIA那边,一直都只有跳票的负面消息,好在最后总算还是带着可以接受的性能和豪华的做工出现在了公众眼前

吗?

   好吧,不是的,众所周知,GK104并非kepler原来计划中的高端核心,因而不仅核心比Tahiti还小,连PCB用料也就一般一般,着实招致群众的不满,总算,性能方面不至于让我们失望,也算是继承了一代Fermi——GTX480的衣钵。老黄怎么会搞小核心战略呢?!紧接着,GTX670来了,结果却让我们更加鄙视,这尺寸……
如今GTX660Ti,带着X60与Ti的辉煌名字,再一次荣耀登场


(⊙o⊙)额…


   



   好吧!当我没说,我们来看看目前我们所知道的信息。
GTX680                 GK104                   1536SP  256bit    2GB
GTX670                 GK104                   1344SP  256bit    2GB
GTX660 Ti             GK104!?                 1344SP  192bit    2GB

   然后,就开始有大批网友开始疑惑了,这是闹哪样啊?“这,真紧凑!呵呵。”

   我真的很想知道,有多少人是拿着HD5800的卡等着这样一张显卡的,他们现在心情如何。我只知道,黄老板一定很火大,自己的尺寸被怀疑了。之前也是,黄老板对于台积电工艺的不满一直以各种形式流传于坊间,诚如40nm时代。不过,为啥AMD就没有良率问题呢?一直以来供货都挺充足的,甚至一开始压根都不因为GTX680的发售而降价。同样是台积电,这评价的差距肿么这么大捏?

   然后,某天查理大炮就发了这么一篇,
http://semiaccurate.com/2012/05/01/why-cant-nvidia-supply-keplergk104gtx680/
驱家中文版:
http://news.mydrivers.com/1/226/226949.htm

   Asuka我看到的时候觉得可靠度蛮高的,就让Asuka来为大家解读一下这篇文章中所提到的根本性问题——光掩膜重做(redo their masks)。这边引用Asuka和heren3之前发的小讲堂,有关于半导体工艺流程及光刻技术普及的内容。
http://bbs.pceva.com.cn/thread-41326-1-1.html,[Asuka讲堂之补充]CPU是如何制造的
http://bbs.pceva.com.cn/thread-45031-1-1.html,Asuka小讲座之六:光刻技术简介

   其中,我们知道了,光刻技术以光为刀,通过掩膜(mask)来控制光的通过与不通过,并以此方式在晶圆上写下几层实际电路,之所以要加重是要大家知道,这种电路已经和原来大家都熟悉的那种符号式电路相差甚远。这也就说明,电路设计者(NVIDIA、AMD之属)与电路制造者之间存在着一种转换关系,仅当理论电路转换为实际电路,才能进行下一步的掩膜(mask)生产,光刻技术是印刷术概念的延伸,而mask就完全可以理解为印刷中的母版,original copy,之后才是真正的光刻时间,mass production。Asuka在光刻技术进阶篇中提过,mask的制作需要使用eBeam(电子束),制作速度非常之慢,而且成本非常高。所以,其实上文所述的这种转化需要反复模拟反复修正。如下图。


   所以,对于NVIDIA悲剧的解释,可以从这个角度出发,AMD曾经拥有GlobalFoundries作为自己的晶圆厂,Intel自己也有,而NVIDIA则完全是空手套白狼,我绝对相信NVIDIA有足够强大的芯片设计水平,但恰恰是一直以来的纸上谈兵,使得NVIDIA对于制程演进,尤其是目前DUV193nm Immersion Lithography正逐渐逼近工艺极限时,对曝光结果的变化估计不足,最终导致了mask的制作失败,丢失了市场先机。NVIDIA的悲剧大家已经看到了,GK100(orGK110)目前依旧难产,以致于老黄只能拿出本来的中端GK104应战,诚如GF104之于GF100、GF114之于GF110,本来中端核心就是迟于高端核心的,这也正好解释了kepler的数次跳票原因何在。
   
   如今,GTX660Ti的发布也再次印证了这一种猜测,本应由中端核心完成的使命,为何会由顶级型号阉割而来呢?回顾这几年的GPU市场,AMD也好NVIDIA也好,都会在一个架构下出复数颗核心,有顶级型号,有中端型号,也有低端型号,原因就在于,虽然重新制作mask非常贵,但制作小核心,一颗晶圆上可以切割出来的核心就越多,从另外一个角度起到了节约成本的目的,这中间就是一个简单的tradeoff。因而,这次NVIDIA拿顶级核心GK104来制作GTX660Ti是不mask sense的,明明可以卖高价的核心却要拿来制作相对低端核心,这显然不是一个生意人的本意,更多的是一种被迫服从市场的妥协。因此,本来就是中端,如今再阉割,会有这么不光彩的PCB也是情理之中了,PCB是为核心服务的嘛,但既然核心也没什么需求,要那么好的PCB干嘛呢?╮(╯_╰)╭。当然,影响PCB的原因也远不止此一点,市场定位、功耗控制、成本控制,任何一个现象都是复合原因共同作用产生的结果,不可一概而论。

   所以,其实很多现象,最终都可以得到解释,无论是从技术层面还是经济层面。商家有自己的考量,玩家有自己的解读,存在既合理。阉割,开核,6950->6970,SnB-E 8cores->6 cores, 20M L3->15M L3。所以,只要有疑点,我们就怀疑;只要有暧昧,我们就厘清,这就是PCEVA。

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点评

话糙理不糙,但是关键问题,即使知道这样N蛆还是多啊,甚至有时候我也是。  发表于 2012-8-7 13:42

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netwalker + 5 赞一个!
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flhssnake + 5 先赞一个 看看我能加多少分 纳尼 才5分.
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MickeyZhang + 5 主要还是AMD不给力啊,NV一个中端就可以把.
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royalk 发表于 2012-8-6 21:41 | 显示全部楼层
我觉得吧。。kepler的P2004 PCB短归短,不过元件还是充分利用PCB空间的,如果切开能看到走线,应该还是比较文艺的。。
就是实在太短。。。这个估计大家都接受不了,就和660TI的192bit位宽,其实位宽并不是主要问题,主要还是缩了ROP
dxs 发表于 2012-8-6 21:48 | 显示全部楼层
就是说原本真正的中端核心难产.
不得已用高端核心阉割再阉割来充当中端.
为了降低成本,所以用网卡似的PCB?
分析的很有道理.
我之前是认为,NV这一代中端出的这么晚,虽说有不少持币党,但是AMD卖的不少了.
所以NV必须拿出一款强力到能够迅速得到认可的产品才行.
但是看到公版的660和660Ti我只想说去屎吧.
虽说一味YY做工用料是不对的,够用能稳就好,但是这也太坑爹了,只能看非公版了.
tcsgwb 发表于 2012-8-6 21:48 | 显示全部楼层
不上高分辨率660还行,不差钱加点上670,实际效果差不了多少
Asuka  楼主| 发表于 2012-8-6 21:53 | 显示全部楼层
dxs 发表于 2012-8-6 21:48
就是说原本真正的中端核心难产.
不得已用高端核心阉割再阉割来充当中端.
为了降低成本,所以用网卡似的PCB?

看来我还有点没叙述清楚

应该说 高端难产了

不得以拿中端充“高端”

再阉割有了号称的“中端”

所以才有了这不符合身份的PCB。

如果说现在的GTX660Ti其实是“GTS650”的话,就合情合理了。
dxs 发表于 2012-8-6 21:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 dxs 于 2012-8-6 21:59 编辑
Asuka 发表于 2012-8-6 21:53
看来我还有点没叙述清楚

应该说 高端难产了


又重新读了一遍.
其实是我没看仔细.
而且概念上有点偏差=_=所以有点想当然了...
在我看来GK104已经挺高端了...
从来没自己掏钱买过3000以上的显卡...
其实我刚才还在奇怪为什么中端会难产,一般不都是高端才难产来的...
rekashin 发表于 2012-8-6 22:00 | 显示全部楼层
中端拿出来就都打不过,如果一切顺利那AMD岂不是没得活了......
ggxuelei 发表于 2012-8-6 22:08 | 显示全部楼层
只希望老黄能把成本降下来后把价格也降下来
asas7896 发表于 2012-8-6 22:11 | 显示全部楼层
还是按摩店太失败了。
3332243 发表于 2012-8-6 22:11 | 显示全部楼层
KEPLER开始,公版中端卡,想说爱你不容易啊
笨啦灯 发表于 2012-8-6 22:21 | 显示全部楼层
总之就是kepler赢了性能、赢了功耗,却败给了工艺不成熟导致的供货困难、上市推迟

AMD虽然现在产品线很有压力,但至少这半年来还是卖了不少的
大D来了 发表于 2012-8-6 22:44 | 显示全部楼层
楼主,说心里话,我真的很佩服你。。。
分析工艺完全可以做一个硅制造业工艺斑竹了- -
我歪楼了莫怪。。。你是我最牛逼的同学。。。我以你为荣!
南风咖啡 发表于 2012-8-6 23:19 | 显示全部楼层
先顶再学习!!
nighttob 发表于 2012-8-6 23:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 nighttob 于 2012-8-6 23:43 编辑

NV没有自己的工厂,所以在要进步的时候就容易遇到阻碍。
GK104这一系列都是输了先机,但是论实效可能并不比AMD的差。但是NV作为商人要挣钱,就要在本来不多的核心上做文章,所以只能“出此下策”。估计老黄也面子无光,N饭们也只能看着张公版“网卡”拿性能安慰自己。

其实我倒是真不觉得这“网卡”有什么不能接受的,9800/FX5900那时候的卡也挺短小精悍的,在当时也是顶级卡,一样能超频。现在我们要性能提升,但是性能的成倍提升并不必然是以功耗同样成倍提升为必须的,高功耗就需要供电等做的很夸张,所以有上代580那样的。如今一代Kepler,能耗比相当了得,再加上供电元件同样在进步,可以4相核心2相显存就能保证超频可用,而且能够把板子长度缩短,有什么不好的么?本来不需要的东西,非上8相以上的夸张供电,只能是赚眼球但不省电费。就实用的角度来说,我是挺喜欢公版现在的造型的,至于说公版的用料有没有进一步提升的空间,那是另外一回事,至少较短的板卡长度,对广大DIY玩家也是有利的,至少不用担心机箱深度不够,顶到显卡。

我一直就是主张实用,可以说基本不在乎外观,或者可以说讨厌外形“霸气”的东西,不论机箱还是板卡,钢琴烤漆、大面积侧透、彩灯、夸张无比的散热器,这都是我很厌恶的东西。我就不明白,机器是用来实用的,要这些花哨的东西有何用。有人做MOD,是动手能力体现,是把机器融于家居和生活中,或者说一种艺术创作,这样的改造是有意义的。但是一边玩着电脑,还要从侧透区域看着里面的亮灯就是在闹不懂了,就跟那些总是纠结于温度的人一样,这是被机器绑架了,而不是在利用机器。

现在很多人都被这几年高端卡的堆料风所洗脑了,就好像不堆出多少平方厘米的料就不算是高端卡一样。之前高端卡的堆料,一部分是设计需要必须而为的,但是现在既然已经能够做出能效比出众的核心了,盲目的追求堆料卡不一样是错误的,为什么就不回归简朴呢?4+2相就足以满足要求,何必去买8+4相的,花更多的钱买了根本不需要的东西,不一样是与DIY精神相违背的。

点评

我最希望的是高端卡不要高外接电源  发表于 2012-8-10 10:48

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zzai111 发表于 2012-8-6 23:52 | 显示全部楼层
PCB用料无所谓,本来功耗不高的显卡就没必要去堆料。
但是Nvidia就算核心设计得再好,拿不出现货,也没意义。
等GTX600全面铺货,AMD早赚够钱了。

费米的高功耗(比如560Ti)导致不好缩水,成本下不来。
跟差不多价位的HD7850比,除了利润高、马甲多好忽悠、JS爱推荐外,没什么竞争力。
lylyly2 发表于 2012-8-6 23:53 | 显示全部楼层
一直说670 680是原来的中端产品我很不理解  从580的2200分到所谓中端的3200分 这1000分也太多了  如果到所谓的真正高端的680 X分默认3800+  显卡换代的时候有翻倍性能的吗   
我感觉从2200+到680的3200+ 增长1000分 已经符合旗舰换代的性能发展了
世纪冰雷 发表于 2012-8-6 23:59 | 显示全部楼层
我只是在YY他要是被通路搞个什么太阳花散热器,会不会不小心被JS 499卖掉了
heren3 发表于 2012-8-7 00:38 | 显示全部楼层
于是乖乖去收GTX480
FlankerWang 发表于 2012-8-7 00:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 FlankerWang 于 2012-8-7 00:56 编辑

话说,关于6X0系和7XX0系的销量有没有什么靠谱的新闻/数据什么的
常常是一边用Steam的数据变化嘲讽,一边说我们早出货多少多少天早赚够本了
hyenax1950xtx 发表于 2012-8-7 01:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 hyenax1950xtx 于 2012-8-7 01:20 编辑
Asuka 发表于 2012-8-6 21:53
看来我还有点没叙述清楚

应该说 高端难产了


我到不觉得GK104是本该的中端,也许大家这么认为是和GF104/114命名相似导致的,其实是NV的双线策略。

我觉得GK104就是这代NV原本的高端货,先拿GF104/114和GF100/110的核芯对比就知道,这完全是两种架构的产品:
GF104的GPC比GF110的少一半,但是每组SM的CUDA Core数量却从32增大到48,
每组SM,GF104包含了8个Tex(纹理单元)8个SFU,GF100则为4个Tex 4个SUF,使得图形性能能暴增;
GF104总共包含4个指令分发单元,GF100的为2个;
GF104的双精度仅为单精度的1/12,GF110的为1/8;
而且GF104还改进了Warp,当低负载时会有1个Warp闲置,而GF110的却不会。
以上充分说明GF104是一款游戏核芯,而GF110是一款通用计算核芯同事兼顾游戏。

大家留意一下就会发现GTX560TI和HD5870(Cypress也是一款不折不扣的游戏核芯)的性能很相近,如果当时重心放到GF104上面,首发的GTX480是GF104(其实GTX560TI没有碰到EDA电路设计问题的话,第一款就应该是完整核芯的)去对阵HD5870,就会发生和现在GTX680 VS HD7970一模一样的情况。
Fermi时代,因为老黄需要Tesla去开拓市场,所以必须首发GF110,才变成现实中这个版本。
到了Kepler时代,老黄算死了AMD的HD7970空有一身通用计算的武艺,却没有类似于Tesla的产品,所以重心就放到GK104上面,专心研发GK110。
在对比一下GK104和GF104,就会发现GK104是GF104的规格翻倍版:
GK104的GPC比GF104的多了一倍,GK104是4个,GF104是2个;
而Raster也随GPC扩了一倍,GK104是4个,GF104是2个;
Polymorph的数目一样,GK104的也升级到了2.0版本;
每组SM数量从GF104的48 CUDA Core增大四倍到192 CUDA Core,
每组SM,GK104包含了16个Tex,GF104则为8个,SFU更是夸张的从GF104的8个扩充四倍到32个,使得图形性能达到128TMUs,游戏性能暴增;
GK104包含8个指令分发单元,GF104是4个;
GF104更是达到了双精度仅为单精度的1/24,GF104的为1/12;
GK104的SMX所包含的任务调度单元(Warp Scheduler)也扩充到了4个,而GF104是2个。
再加上Boost,别看它编号低、晶体管少,核芯小,GK104就是不折不扣的旗舰拳头产品,对照GF100的情况,Tahiti的设计为了通用计算性能在核芯面积和晶体管上面是付出了正常代价的,其实就是新版的GF104 VS GF110缩小版。反观HD7000系列,Tahiti、Pitcairn、Cape Verde根本没有在架构上有实质性的变化。

其实老黄的双线设计,并不只是从GF104和GF110开始的,G92和GT200就是很明显的一对,G71和G80其实也是一对只是时间跨度稍微长了一点点,按照老黄双架构的市场更早去追述:
NV 5(Riva TNT2)和NV 10(Geforce 256,现在GTX680的祖宗)是在一个时期市场上的双架构产品;
NV 15(Geforce 2也就是后来的Geforce 4 MX系列)作为NV 10的改进型和NV 20(Geforce 3 TI)的改进型NV 25(Geforce 4 TI)也是在一个时期市场上的双架构产品;
NV 30(Geforce FX)、NV 35(Geforce FX)、NV 40(Geforce 6)和G70(Geforce 7)则是比较少见的但架构产品线,这个可能和NV30的失利有关。

综上所述,双线双架构的分布让老黄可以在兼顾游戏的方面,同时鞭及更加专业化的市场,ATI/AMD则一直都是单线单架构,这也是FirePro竞争不过Quadro的重要原因之一。
所以我认为GK104就是老黄这代的高端,至于GK110会不会出现在民用市场上,我觉得要看甜头有多少了,GK110民用光是供电和PCB设计就要花掉很多很多的成本,算上AIC的意见(GK104真的利润很高),GK104表现如此出色,个人认为GTX780是再次扩充两组GPC到2304SP的GK114也很有可能,位宽也会上升到人民群众喜闻乐见的384bit和3GB显存。

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