AMD Vega 10 HBM2 GPU เปิดตัว 2017 – และการกลับมาใหม่ของชื่อ Greenland และบทสรุปของ HBM2

0

AMD Vega 10  HBM2 GPU เปิดตัว 2017 – และการกลับมาใหม่ของชื่อ Greenland และบทสรุปของ HBM2

AMD’s กำลังให้ความสนใจกับตัวเรือธงที่เป็นรุ่น Vega 10 เป็นโคงสร้าง 14nm FinFET GPU, ไว้อยู่มากโดยก่อนหน้านี้เรารู้จักในชื่อ Greenland, มีแผนที่จะวางตลาดในปี 2017 ที่จะมาพร้อม 32 GB ที่เป็น HBM2. AMD ได้เปิดเผยแผนการตลาดไว้ล่วงหน้าสำหรับสินค้าที่เป้น GPU ที่งาน Capsaicin เมื่อวานนี้เอง โดยจะเริ่มทยอยกันออกมาในปี 2017 และ 2018 ที่เป็นสถาปัตยกรรมหรือแนวการออกแบบใหม่ ในสายพันธ์ Vega & Navi. เป็นครั้งแรกที่ออกมากล่าวนอกเหนือไปกว่าตัว Polaris, ที่อยู่บนโครงสร้าง 14nm graphics architecture กำลังจะพัฒนาทั้งสองสายพันธ์นี้ที่จะมาแบบเต็มๆเลยทีเดียวในด้านประสิทธิภาพ

AMD Vega 10

ตัวแรกที่จะมาก็คือ Vega. ที่จะมารองรับตัว High bandwidth Memory (รุ่นที่ 2) ในปีหน้านี้  และจะตามมาด้วย   “Navi”. พร้อมกันนี้ด้วยความร่วมมือกับ Radeon Technologies Group ที่วางแผนจะพัฒนาแนวคิดการเรียงข้อมูลในแนวตั้ง (vertically stacked ) ของตัว HBM memory สำหรับ graphics product lineup ในรุ่นต่อไป และนี้ก็คือการขยายขีดความสามารถ (scalability) สำหรับการ์ดจอรุ่นใหม่ๆในอนาคต

ในปี 2018 เราอาจจะเห็น HBM, (รุ่นที่ 3) ก็อาจเป็นไปได้ เพราะรหัสชื่อยังไม่เป็นที่ปรากฎออกมาหรือว่าจะเป็น   HBM3 ก็ไม่แน่ แต่ที่แน่ๆก็คือ มันจะพัฒนามาจากตัว HBM2 อย่างแน่นอน และแนวความคิดการเรียงข้อมูลในแนวตั้ง อาจจะถูกเปลี่ยนไปอีกก็ได้

AMD Vega 10 / Greenland  HBM2 GPU เปิดตัวในปี 2017

เป็นที่แน่นอนแล้วว่า Vega จะมาพร้อมตัว HBM2 แน่นอน แต่จะไม่ใช่ Polaris เพราะฉนั้น GDDR5/X memory ก็จะมาเป็นเพื่อนคู่หูแทน หากจะสังเกตุให้ดี การนำตัว GDDR5/X มาใช้ก่อนที่จะเป็น HBM นั้นเหตุทั้งปวงก็คือเรื่องต้นทุน เทคนิคของตัว GDDR5/X chips นั้นไม่มีความจำเป็นเรื่องการต้องมานั่งพิถีพิถันในด้านวิธีจัดเก็บข้อมูลแบบเรียงเป็นตั้งๆซ้อนๆกัน โดยเฉพาะกลุ่มผู้ผลิตย่อมรู้ดีแก่ใจว่า มันยังไม่ถึงเวลาอันควรโดยเฉพาะ ต้นทุนที่จะต้องแบกมัน อีกเหตุผลหนึ่งที่น่าสงสัยเหมือนกัน ก็เพราะตัว HBM นั้นยังไม่ถึงขีดสุดความสามารถของตัวมันและยังไปได้สวยอยู่ ส่วนการวิจัยตัว HBM2’s ทางด้านการอ่านข้อมูล ก็ยังมีปัญหาอยู่เหมือนกัน ซึ่งหากจะนำออกมาใช้แทน ก็คงยังต้องใช้เวลาอยู่เหมือนกันที่จะไล่ให้ทัน HBM และสุดท้าย ทาง AMD ยังมีอีก 2 สายพัพธ์ที่กำลังจะออกมาในปีนี้ เห็นคงจะไม่ทันการแน่นอน

ซึ่งทั้งสองสายพันธ์หรือรุ่นนี้ก็คือ Polaris 10 และ Polaris 11. ซึ่งได้เป็นข่าวออกไปมากแล้ว และทั้งสองตัวก็มีตัวตนที่แน่นอน เพราะมีสินค้าให้เห็นจับต้องได้ ซึ่งทั้งสองรุ่นก็จะมี GDDR5. นี้แหละที่จะมาควงคู่ด้วย

แต่ก็ไม่ได้หมายความจะเป็นไปไม่ได้ทั้งสองรุ่นที่อาจจะใช้ HBM. ถามว่าทำไม AMD จะอายไหมที่นำหรือทำได้แค่โชว์ความสามารถใหม่ได้แค่ GDDR5 configured die. ไม่หรอก เพราะว่าจะอายไปทำไม เพราะยังไงเงินของพวกคุณก็ต้องไปที่ GDDR5/X อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ คงจะไม่มีนักพัฒนาคนไหนที่จะคิดเผื่อเอาไว้ว่า  GPU รุ่นใหม่นี้จะใช้ chip ตัวไหนดี จะเอา HBM memory controller หรือ GDDR5/X memory controller.ทำไม่ได้ครับ เพราะมันเปลือง

นักออกแบบจะทำก็ได้ ถ้าพูดกันตามหลักของ memory technologies แต่ส่วนใหญ่แล้วตัว GPU จะถูกออกแบบมาเพื่อสิ่งใดสิ่งหนึ่งเท่านั้น เพราะจะไม่มีประโยชน์อันใดเลย เหมือนกับการสิ้นเปลืองพื้นที่โดยใช่เหตุทั้งสองบริษัท ไม่ว่า Nvidia หรือทาง AMD ดูเหมือนจะมีแผนงานที่สอดคล้องกัน

amd2

ประหยัดพลังงานเพิ่มขึ้นเป็น 2.5 เท่า AMD’s  Polaris

เป้นสิ่งที่น่าทึ่งมากที่ AMD Polaris สามารถใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นถึง  2.5X – 250% – power efficiency โดยที่ยังไม่มีส่วนร่วมกับ HBM

ในส่วนของการประหยัดพลังงานนั้นเป็นอะไรที่ เป็นอันดับแรกๆเลยของตัว HBM ที่มีส่วนร่วมด้วยกับ ตัว Fiji’s หากเทียบในรุ่นก่อนๆ ยังทำได้ดีกว่า Hawaii และ R9 290X. ในความเป็นจริงแล้ว ตัว HBM เป็นผู้เล่นสำคัญที่ทาง AMD สามารถออกแบบ GPU ได้เพิ่มมากขึ้นถึง 45% ของตัว GCN cores เมื่อเทียบกับ R9 290X – 4096 vs 2816 – แต่ยังเผาผลาญพลังงานน้อยกว่าเสียอีก หากอ้างถึง AMD, Polaris GPUs แล้ว ประสิทธิภาพจะเป็น 2.5 เท่าเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกัน วัตท์ต่อวัตท์ เมื่อเทียบกับตัว AMD’s 2015 28nm GPUs. ซึ่งรวมถึง Radeon 300 series และ the R9 Fury series

amd3

เป็นเรื่องเดาได้ยากหากจะบอกว่าแต่ละรุ่นจะออกมาเมื่อไหร่ในแผนงานของ AMD’ แต่หากมาดูด้านประสิทธิภาพและความสามารถนั้นแล้ว ทำได้ไม่ยาก เริ่มจากรุ่น Navi ก่อนที่ดูเหมือนจะประหยัดพลังงานมากกว่าตัว Polaris ถึง 5 เท่าเลยทีเดียวหากเทียบกับตัวที่อยู่บนโครงสร้าง 28nm GPUs. ส่วนรุ่น Vega นั้นอยู่นั่งอยูรระหว่าง Polaris และ Navi, อาจจะใกล้เคียง Polaris นิดหน่อย ก็เท่ากับว่าจะดีกว่าถึง 3 เท่า เมื่อเทียบกับรุ่นที่ใช้ตัวโครงสร้าง  28nm GPUs, ซึ่งก็เท่ากับดีขึ้นถึง 20% เมื่อเทียบกับ Polaris per/ต่อ/watt. และนั้นก็คือคำตอบที่จะได้สำหรับประโยชน์ที่จะได้จาก HBM2.

หากเป็นเช่นนั้นจริง AMD จะโกหกทางด้าน Vega 10 / Greenland ตัวเรือธง GPU ที่จะมีประสืทธิภาพทางด้านประหยัดพลังงานถึง 3 เท่าเมื่อเทียบกับตัว  Fury X ไม่น่าจะดีได้ขนาดนั้นแต่ R9 390X. ไม่แน่  Vega 10 ก๊คือ Greenland. ที่จะมีความหนาแน่นถึง ~18 billion transistor 32GB HBM2 behemoth ที่เป็นข่าวอยู่เนืองๆ

amd6

ไม่มี HBM2 ในปีนี้ ใครสนใจครับ ?

คงจะต้องรอถึงปีหน้าแนนอน ในส่วนของ HBM2 GPUs ไม่ว่าจะเป็น Nvidia หรือ AMD. Nvidia’s GP104 ซึ่งจะรองรับตัว GTX 1080 และ GTX 1070 cards รหัสชื่อนี้ก็ยังไม่เป็นทางการ แต่แน่นอนมาคู่กับ GDDR5X. และทั้งสองค่ายทั้ง Nvidia และ AMD ก็คงจะไม่เสี่ยงต่อสินค้าเรือธงของตัวเองไม่ว่าจะเป็นรุ่น GPUs GP100 หรือ Vega 10 ในช่วงของการปรัยเปลี่ยนตัว nodes’processors นี้แน่นอนและก็ไม่ใช่ตัวโครงสร้าง 16nm หรือ 14nm ด้วย เพราะจะยังไม่ใช่เวลาที่สมควรในการเปลี่ยนอีกเช่นกัน ซึ่งหากมาดูตัว HBM2 นั้นเวลานี้ก็ยังไม่ใช่แน่นอน เพราะเหตุผลที่ได้กล่าวมาแล้วทั้งต้นทุนและความพร้อมที่ยังก่ำกึ่งอยู่

หากมองข้ามข่าวที่ออกมาอยู่เรื่อยๆนี้ ในส่วนที่กำลังจะออกมานั้น ก็ถือว่าดีมากๆแล้ว ไม่ว่าจะเป็นทางด้านประสิทธิภาพและด้านพลังงาน วัตท์ต่อวัตท์ สำหรับตัวที่กำลังจะมาใหม่และอัพเกรดใหม่  FinFET และ GDDR5X.

การอัพเกรดใหม่ของตัว GDDR5 memory นั้นงายมาก เพียงแค่ เพิ่มประสิทธิภาพทางด้านความสามารถและประสิทธิภาพทางด้านความเร็วของการประมวลผลถ่ายโอนข้อมูล ทั้งสองอย่างนี้เป็น สองเท่าตัว เพียงแค่เปลี่ยนกฎเกณฑ์นิดหน่อยเท่านั้นเอง ก็คือการนำตัว GDDR5 memory controllers มาปรับเปลี่ยน เพิ่ม bandwidthเป็นสองเท่า และออกแบบใหม่นิดๆหน่อยๆก็จะเป็นตัว GDDR5X. ซึ่งวิธีนี้จะช่วยให้ทั้งสองค่าย Nvidia และ AMD ประหยัดต้นทุนไปได้เยอะ ไม่ว่าจะทางด้าน วิจัย ต้นทุนการผลิต ทั้งหมดนี้เพียงพอสำหรับการรองรับเทคโนโลจีใหม่ๆที่กำลังออกสู่ท้องตลาดของผู้บริโภคแล้ว และเมื่อทุกอย่างถูกขุนจนอ้วนอิ่มดีแล้ว โครงสร้างหรือนวัตกรรมใหม่ของ FinFET GPUs ก็จะตามมาพร้อมตัว HBM2 ในปี 2017

amd7

เมื่อความเร็วเป็นสองเท่าของตัว GDDR5, และ GPU ถูกกำหนดไว้ที่ 256bit memory interface จะสามารถมีความเร็วในระดับ 448GB/s ที่เป็น bandwidth และมี 8GB of memory. ทั้งหมดนี้จะทำให้ GTX 980 มี bandwidth เพิ่มเป็นสองเท่า เท่ากับประสิทธิภาพก็เพิ่มขึ้นมาด้วย ซึ่งความสามารถที่เพิ่มขึ้นมาในส่วนของ bandwidth นั้นเพิ่มขึ้นถึง 33% เลยทีเดียว ซึ่งยังมากกว่าตัว GTX Titan X. สรุปได้ว GDDR5X นั้นมีประสิทธิภาพและความสามารถเหลือเฟื่อต่อ Nvidia’s GP104 GPU และ AMD’s Polaris 10 GPU.

มันคงจะไม่เป็นทุกครั้งไปที่จะมี GPUs ที่มีประสิทธิเพิ่มขึ้นมาได้ 2.5x เทา เทียบกัน วัตท์ต่อวัตท์ หากมองดูย้อนในอดีต ครั้งนี้ถือว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงในด้านประสิทธิภาพที่เหนือกว่าการคาดหมาย

ที่มาเครดิต wccftech