Il giornalista giapponese Ohara Yusuke torna con un nuovo articolo carico di interessanti novità, parlandoci questa volta di nVidia e della futura architettura GPU Maxwell.
Prima di tutto Yusuke ci informa che nVidia dovrebbe fermarsi con la revisione 2.0 dell'architettura Kepler alla GPU GK104-A2, con la commercializzazione della presunta futura GTX 750 Ti. Le schede di fascia minore dovrebbero utilizzare gli stessi chip (e la stessa nomenclatura) delle schede attualmente commercializzate, senza re-spin o affinamenti ulteriori.
NVidia sembra si stia concentrando molto sulla prossima architettura, e le attuali GPU GK104 e GK110 non avrebbero poi molto da offrire in aggiunta a quanto già oggi si vede. Eventuali miglioramenti potrebbero giungere solamente da TSMC e da affinamenti del processo produttivo a 28nm. NVidia, quello che poteva fare, l'ha fatto.
Yusuke inizia il discorso su Maxwell, essendo un profondo conoscitore del mondo delle fonderie, proprio dal processo produttivo. Con Kepler nVidia ha potuto scegliere tra svariati Processi Produttivi, HP (High Performance) / HPM (High Performance for Mobile Application) / HPL (Low Power with High-K metal Gate) / LP of (Low Power), ed alla fine ha optato, giustamente, per quello che avrebbe garantito le massime performance, l'HP. Avrebbe potuto scegliere i processi, HPM o HPL, aumentando la ratio prestazioni/consumo, ma a scapito della pura potenza bruta. Con i 20nm questo problema non ci sarà. TSMC ha deciso di implementare i propri 20nm solo in versione SOC, nuovo nome del processo HPM (High Performance for Mobile Application). Rispetto ai 28nm HPM, il nuovo 20nm SOC dovrebbe offrire un 30% di frequenza in più, il 25% di consumo in meno ed una densità di transistor pari a x1,9 (quasi doppia).
In linea generale i 20nm SOC dovrebbero permettere le stesse frequenze delle attuali GPU prodotte con i 28nm HP. Gli unici vantaggi, per AMD e nVidia, sarebbero i minori consumi e la possibilità di realizzare più chip per wafer. L'aumento prestazionale, quindi, sarebbe garantito solamente dalla bontà della futura architettura rispetto a quella attuale. Non si potrebbe più contare sui vertiginosi aumenti di frequenza che abbiamo visto fino ad ora di generazione in generazione. D'altra parte è quello che sta accandendo con le CPU Intel da tre generazioni, ad esempio.
Un'altra interessante informazione che ci da Yusuke è relativa alla validazione dei 20nm di TSMC, la quale dovrebbe essere conseguita solo nel secondo trimestre del 2014. Fino a tale data (marzo/aprile 2014) non dovremmo vedere le nuove architetture AMD e nVidia in commercio. Per questi motivi nVidia potrebbe presentare la GTX 750Ti ad agosto, così da colmare un altro vuoto lasciato dallo slittamento di Maxwell.
Yusuke, a questo punto, cita Xilinx, la quale da circa un anno ha iniziato a collaborare con TSMC per studiare insieme l'utilizzo dei 20nm con i nuovi SoC della casa americana. Contrariamente a quanto hanno sempre fatto nVidia e AMD, le quali hanno iniziato a collaborare con TSMC solo dopo che questa ha reso disponibili i macchinari e il software per realizzare i chip di pre-produzione, Xilinx ha cominciato a collaborare con TSMC quando ancora si doveva decidere lo sviluppo della catena produttiva (design dei prodotti, macchinari, implementazione del software, ecc). Questo, se da un lato ha permesso a TSMC di collaborare con una delle aziende leader nella progettazione di chip FPGA, dall'altro ha allontano il PP a 20nm dalle GPU di AMD e nVidia.
A causa di questo nVidia sembra abbia delle difficoltà nella fase di tape out di maxwell, tanto che potrebbe dicidere di cambiare in parte la GPU, ridisegnandola. Poiché i 20nm permettono un'elevata densità di transistor, ma non permettono di salire in frequenza come pianificato, nVidia, e quindi anche AMD, potrebbero ridisegnare in parte le proprie GPU per inserirvi quante più unità di calcolo sia possibile. Facendo due rapidi calcoli, l'attuale GK110 è 551 mmq, mentre con i 20nm occuperebbe una superficie di 290 mmq. GK104 è di 294 mmq. NVidia, conscia che è possibile raddoppiare i transistor passando dai 28 ai 20 nm, potrebbe decidere di disegnare un altro chip mastodontico, forse anche più grande di Big Kepler. Considerato che nVidia disegna sempre prima la GPU più complessa, visto che sarebbe quella che darebbe più difficoltà in caso di de-bug, GM110 potrebbe già essere in fase di tape out sia nella versione originale, sia nella versione maggiorata.
Come si può notare, la scelta di TSMC di dotarsi di un solo nodo a 20nm, il SOC, sta mettendo in crisi i reparti progettazione di AMD e nVidia. Proprio per questo le due case potrebbero uscire con le future architetture solo nel 2Q del 2014, o forse anche oltre.