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※ 本文為 JackLee5566.bbs. 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2017-07-04 22:10:39
看板 PC_Shopping
作者 KotoriCute (Lovelive!)
標題 [情報] Nvidia探索將多GPU封裝到一塊：輕鬆打破
時間 Tue Jul  4 19:46:22 2017

Nvidia探索將多GPU封裝到一塊：輕鬆打破舊架構極限

http://www.cnbeta.com/articles/tech/628297.htm

商業計算、可選研究、以及4K多屏遊戲等需求，不斷推升著對現代GPU的性能需求。根據
一份近期的研究報告，Nvidia認為正在迅速接近當前GPU架構模型的極限，因此需要尋找
新的方法去攻堅。當前這個想法仍處於模擬階段，但文中提到的“多芯片模塊GPU”（

MCM-GPU）的概念，有望最終將多顆GPU模塊整合到一處。

在意識到Nvidia 將很快難以通過當前架構榨取GPU 性能之後，亞利桑那州立大學、英偉
達、德州大學奧斯汀分校、以及巴塞羅那超算中心攜手展開了研究。

此前，廠商還可以通過在每次製程迭代時堆積更多的流處理器來提升GPU 性能。但遺憾的
是，在單一模塊中塞入更多晶體管的方法，已經變得越來越困難。

以Nvidia V100 GPU 為例，其已經需要代工廠商（台積電）將製程推到12nm 的極限。此
外，製造規模越來越大的模塊，其成本和相關問題也不可忽視（比如因製造錯誤遇到的數
量減少）。


雖然Nvidia 可以通過將多顆GPU 裝在一塊PCB 上的方式來提升顯卡性能（比如Tesla
K10 和K80），但當前仍有一些未能解決的問題—— 比如跨多GPU 的任務分配就需要編程
來提升硬件效率。

於是研究人員們另闢蹊徑，決定在封裝技術上尋找新方法，讓Nvidia 可以將多個GPU 模
塊（GPMs）封裝到一塊。這些GPMs 比當代GPU 要小一些，製造起來也更容易和便宜。

儘管人們對其性能仍有疑問，但研究人員聲稱近期基板技術的發展（PDF）已經能夠幫助
其部署一種快速、強健的模塊通信互聯架構。從理論上來講，其帶寬可達數TB/s 。

在Nvidia 內部GPU 模擬中，研究團隊將MCM-GPU 堆到了256 組SMs，而Pascal 架構僅為
56 組SMs 。然後團隊基於當前架構進行了預測，結果顯示MCM-GPU 可提速45.5% 。

此外，在同一板子上進行的多GPU性能對比表明，MCM-GPU有26.8%的領先優勢。最後，有
消息稱AMD公司也有類似的點子（基於Navi GPU）。

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GPU也即將邁入大膠水時代？

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.165.167.165
※ 文章代碼(AID): #1PMu0GAb (PC_Shopping)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1499168784.A.2A5.html
→ gn01140216  : nvidia也懂膠水?1F 07/04 19:47
→ reaturn     : 會不會以後整個PCB版就一堆東西粘起來的？2F 07/04 19:47
推 jinshun     : 說AMD引領世界潮流真的不是開玩笑der3F 07/04 19:48
→ mayjan      : 我有能力評論我就不會上這個板了4F 07/04 19:49
→ ww578912tw  : AMD之前講的INFINITY FABRIC不就是膠水惹5F 07/04 19:51
→ friedpig    : 最理想還是3dic 只是還做不出來6F 07/04 19:53
→ arrenwu     : GPU 膠水的難度比較高吧7F 07/04 19:57
推 chaahk2012  : 新架構生出來之前，先膠水sli檔一下。8F 07/04 19:58
推 ATand       : GPU的膠水會不會同等於內部SLI??9F 07/04 19:59
推 greg7575    : 膠水10F 07/04 20:05
→ kuninaka    : 3dfx那個比較炫11F 07/04 20:06
推 darkdixen   : 跟C2D有87% 像12F 07/04 20:07
→ darkdixen   : 封一起跟外部雙GPU還是有差
推 sdbb        : Pentium pro表示：比膠水，嗯哼14F 07/04 20:11
推 a2935373    : 大膠水時代要來臨惹嗎15F 07/04 20:14
推 tomsawyer   : Pentium D:哼哼16F 07/04 20:18
→ kuma660224  : GPU膠水應該比較困難。否則AMD早就用了17F 07/04 20:23
→ kuma660224  : 一般遊戲用戶大概也沒在擔心製程面積上限。
→ kuma660224  : 因為連GG都覺的很硬的超大Die很少人買的起
推 a2935373    : HBM用的interposer不知道能不能解決問題20F 07/04 20:27
→ ry3298      : 印象中交火效率大於SLI？！ A家軟體優勢大些？21F 07/04 20:31
推 a2935373    : 這應該不是傳統SLI22F 07/04 20:31
推 c52chungyuny: GPU一堆pipeline怎麼黏啊23F 07/04 20:32
→ kuma660224  : Die連外的頻寬做到超高是很有可能。24F 07/04 20:35
→ kuma660224  : 但不同Die吃不同記憶體，很難有效率。
→ kuma660224  : 因為多GPU繪圖常常不是真的完全各算各的。
→ kuma660224  : 遊戲優化常是把運算切成好幾個frame算。
→ arrenwu     : pipeline還不算是問題，要能夠sync才是問題28F 07/04 20:39
→ kuma660224  : 多GPU就變成GPU1算完,得丟給GPU229F 07/04 20:39
→ arrenwu     : 應該說，要能夠sync又有效率就變成問題30F 07/04 20:39
→ kuma660224  : 但兩GPU各自有自己記憶體自己的頻寬31F 07/04 20:40
推 Merkle      : 大膠水時代32F 07/04 20:40
→ kuma660224  : 資料傳來傳去就常常要等待。33F 07/04 20:40
→ commandoEX  : Crossfire的fps浮動值比較大，所以要說真的比較好也34F 07/04 20:40
→ commandoEX  : 不算
→ kuma660224  : 不像挖礦是多GPU毫無交流。36F 07/04 20:41
推 aegis43210  : 如果是專門用來深度學習呢？這樣就比較不怕延遲37F 07/04 20:45
→ arrenwu     : 應該說如果現行 multi-GPU 沒問題的話 膠水應該就行38F 07/04 20:45
→ kuma660224  : 如果是為深度學習有需要黏嗎?39F 07/04 20:47
推 kamichu     : 不能一塊gpu分別算一個角落嗎？40F 07/04 20:47
→ kuma660224  : 既然不介意延遲，直接多插幾張卡就好。41F 07/04 20:47
推 arrenwu     : 這之前kuma大有講解過，現在rendering算法連續兩張42F 07/04 20:48
→ arrenwu     : 圖片並不是獨立運算的
→ kuma660224  : 會想搞膠水就是多卡多晶片不能解決的情況44F 07/04 20:48
→ kuma660224  : 應該說繪圖大部分是獨立運算，但是
→ kuma660224  : 有一部分為了優化省效能，反而是不太獨立。
→ kuma660224  : 你這frame的反射貼圖可能是上個frame算的
→ kuma660224  : 不是所有即時素材都需每個frame從0開始
→ arrenwu     :                                        的魔法輸49F 07/04 20:53
→ kuma660224  : 單GPU素材擺在自己幾百GB/s的VRAM50F 07/04 20:53
→ kuma660224  : 多GPU就糗了某些素材在另一PCIE顯卡那
→ kamichu     : 印象中3d算圖平行運算是切成一塊一塊再組合一張圖52F 07/04 20:55
→ kuma660224  : 繪圖平行運算有很多種分配方式。53F 07/04 20:55
推 arrenwu     : 這樣說起來，如果膠水之後是用同一個VRAM有搞頭囉？54F 07/04 20:56
→ kuma660224  : 如果是那樣，兩晶片共用VRAM又怕頻寬不足55F 07/04 20:57
推 arrenwu     : 剛剛查了一下 https://goo.gl/cP8hfS56F 07/04 21:00
Types of VRAM Explained: HBM vs. GDDR5 vs. GDDR5X - Logical Increments Blog
[圖]
This PC hardware article explains in simple, straightforward terms the differences between 3 standards of graphics card VRAM: GDDR5, GDDR5X, and HBM. ...

 
→ arrenwu     : 目前 GDDR5 是 28GB/s，HBM 是 100GB/s57F 07/04 21:00
→ arrenwu     : 如果真的用上 HBM，頻寬問題應該可以克服？
→ kuma660224  : Xbox360的Ati晶片示範過pipeline上下切。59F 07/04 21:01
→ kuma660224  : 它把跟大頻寬有關的ROPs跟eDram做在一起
→ kuma660224  : 所以它的eDram不只是記憶體，也有部分
→ kuma660224  : GPU的功能。
→ kuma660224  : 那種做法就不擔心工作分配的問題。
→ kuma660224  : 但兩邊都不是完整GPU,合起來才能運作。
推 a2935373    : 不知道成本如何65F 07/04 21:13
→ a2935373    : 如果能把ROP和SP切開的話 運算卡和遊戲卡部分晶片
→ a2935373    : 或許能夠共用?
推 Monoson     : 這是nvidia research發表的學術論文68F 07/04 21:24
→ Monoson     : 原文是公開的 可以從research.nvidia.com下載
→ Monoson     : 原文連結 https://goo.gl/rxyTjD
推 Monoson     : 我不是業內人士 不過瞄一下看起來是用理論模擬比較71F 07/04 21:28
推 Monoson     : 膠水做在晶片上 封裝上 pcb板上 還是不同卡之間
→ Monoson     : 的效率跟能耗 不過似乎沒講怎樣實作(商業機密? XD)
推 david10ne   : 膠水大戰74F 07/04 21:50
推 Dissipate   : 大家一起膠起來！75F 07/04 21:57
推 jior        : 大罐膠水!!!!76F 07/04 21:59

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