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Pascal, la prochaine architecture GPU de Nvidia mise tout sur la bande passante

Image 1 : Pascal, la prochaine architecture GPU de Nvidia mise tout sur la bande passanteJen-Hsun Huang, PDG de Nvidia, un prototype de Pascal à la main.La GeForce GTX Titan Z ne fut pas la seule annonce de Jen-Hsun Huang durant la GTC 2014. Le PDG de Nvidia a révélé la prochaine génération de GPU sur laquelle travaillent ses ingénieurs : Pascal. Pascal succède à Fermi, Kepler et Maxwell qui vient tout juste de faire ses débuts dans les GeForce GTX 750 et 800M. Pascal est basé sur une nouvelle technologie d’interconnexion, NVLink et emplira de la mémoire empilée à même le die du GPU, afin de décupler la bande passante disponible. Bonus, Pascal tient sur un module 3 fois plus compact qu’une carte PCI-Express classique (en photo dans la la main de JH Huang, ci-dessus).

D’un point de vue conceptuel, NVLink doit remplacer le PCI-Express qui n’évolue pas assez vite pour satisfaire les besoins des GPU, surtout dans les systèmes à multiGPU. NVLink est prévu pour aller de 5 à 12 fois plus vite que le PCI-Express 3, c’est-à-dire qu’il délivrera une bande passante de 80 à 200 Go/s.

NVLink utilise 8 lignes dual-simplex, qui peuvent configurées soit comme une unique liaison CPU-GPU, soit en plusieurs liens afin de former des clusters de GPU. Nvidia promet que NVLink a un rendement énergétique deux fois supérieur au PCI-Express, mais vu la hausse de bande passante espérée, il faut s’attendre à une consommation supérieure. NVLink a été développé en collaboration avec IBM qui l’emploiera sur la prochaine génération de ses CPU Power. 

Image 2 : Pascal, la prochaine architecture GPU de Nvidia mise tout sur la bande passante

Si NVLink accélérera la communication entre les processeurs, les échanges entre ces processeurs et leur mémoire dédiée seront également rendus beaucoup plus rapides grâce à l’utilisation de mémoire empilée, aussi appelée mémoire en 3D. Le die du GPU et les die de DRAM associée seront empilés les uns sur les autres, les interconnexions se faisant par des voies percées dans leur épaisseur (des TSV). Le bus mémoire ne se comptera plus en centaines de bits, mais en milliers, pour des débits multipliés par 4, soit atteignant le 1 To/s. La capacité pourra être augmentée d’un facteur comparable.

Pascal est donc très prometteur. Il doit arriver sur le marché en 2016 si tout va bien.