5nm Nvidia Hopper vznikne rovnou na pokročilejším N5P procesu TSMC
Nvidia už nejspíš nerazí ideu, že nejnovější procesy TSMC jsou jen drahé a nic podstatného nepřinášejí. Architektura Hopper, chystaná pro 5nm proces, bude vyráběna rovnou na jeho druhé generaci…
Nástupcem architektury Nvidia Ampere bude Hopper. Tuto informaci se svět dozvěděl již v červnu 2019, pouze si toho skoro nikdo nevšiml a trvalo skoro do konce roku 2019, než byla znovuobjevena. Šlo totiž o jednu z prvních zpráv, které na svém Twitterovém profilu zveřejnil tehdy neznámý leaker kopite7kimi, jehož „předpovědi“ o hardwaru Nvidie se ukázaly být přesné.
Co jsme se postupem času dozvěděli o generaci Hopper:
- nástupce Ampere
- 5nm proces
- zahájení výroby v roce 2021
- nasazení MCM (multi-chip module)
Mezi tím se objevila zpráva, že Nvidia na rok 2021 chystá přesunutí (alespoň části) výroby generace Ampere ze současného 8nm procesu Samsungu na 7nm proces TSMC. S tímto zjištěním ale nepřišel kopite7kimi, ale redakce tchajwanského webu DigiTimes. Přesnost jejích zpráv týkajících se budoucích událostí je sice docela slušná, ale nedosahuje přesnosti twitterového leakera.
S ohledem na fakt, že jsou roku 2021 těmito dvěma zdroji předurčovány jak 7nm GPU Ampere, tak 5nm Hopper, stojí za zamyšlení, jak pravděpodobné je, že k obojímu dojde. Upřímně řečeno, příliš pravděpodobné se mi to nezdá. Vidím dvě pravděpodobné možnosti, jak tyto informace smysluplně skloubit. (1) Buďto bude u generace Hopper v roce 2021 pouze zahájena výroba, ale k vydání dojde až v roce 2022, čímž vznikne prostor pro 7nm Ampere v roce 2021, nebo (2) je 7nm Ampere pouze záloha pro případ, že by se s Hopper něco zdrželo a vydání v roce 2021 by se nestíhalo.
Novým sdělením kopite7kimi je pak zpráva, že Hopper nevznikne na první generaci 5nm procesu TSMC (N5), ale na jeho vylepšené verzi N5P. Jak se N5 a N5P liší?
| 5nm vs 7nm proces | denzita | výkon | spotřeba |
|---|---|---|---|
| TSMC N5 | +80 % | +15 % | -30 % |
| TSMC N5P | ? | +23 % | -43 % |
Zatímco N5 oproti 7nm výrobě posouvá maximální taktovací frekvence o 15 %, N5P rovnou o 23 %. Alternativou je snížení spotřeby při zachování stejných frekvencí, kdy je N5 o 30 % úspornější a N5P rovnou o 43 % úspornější. N5 zvyšuje denzitu (počet tranzistorů na jednotku plochy) o 80 % (to znamená, že snižuje plochu o 45 %). Údaj pro N5P TSMC neuvádí, což obvykle znamená, že neuvedená hodnota zůstává jako u předchozí generace, nebo se mění natolik zanedbatelně, že se jí marketing nechce zaobírat.
Z dostupných informací víme, že cena 5nm waferu TSMC je extrémní, ve třetím kvartálu letošního roku stál $17 tisíc. Přestože cena jistě pozvolna (opravdu pozvolna) klesá, lze očekávat, že proces N5P bude dražší než N5, takže se i v roce 2021 nejspíš bude pohybovat přinejmenším kolem $15 tisíc.
Čím to, že pro Nvidii byla problém částka $10 tisíc za 7nm wafer, ale nevadí ji $15-$17 tisíc za 5nm wafer? Tajemství může být v tom, že se pro architekturu Hopper očekává nasazení čipletů, takže Nvidia může využít prostého faktu, že rozdělení monolitu na menší díly nezanedbatelně zvyšuje výtěžnost / snižuje náklady a nasazení novějšího procesu je rentabilní výrazně dříve než při výrobě velkého monolitu.
Co tedy od Hopper čekat? Ač nemáme v ruce prakticky nic, můžeme spekulovat, že nasazení nového procesu, architektury a čipletů by mělo přinést přinejmenším snížení spotřeby na méně než polovinu (o 43 % ze 7nm procesu, ale Nvidia používá 8nm) při zachování stejného výkonu. Co nabízí 350W GeForce RTX 3090, by Hopper mohl(a) nabídnout ve 150-175 wattech, tedy řekněme v rámci nějakého vyššího mainstreamu / nižšímu high-endu, možná GeForce RTX 4070 (nebo RTX 5070, pokud by generace 4000 byla ponechána 7nm Amperu).
Zdroje:
