انویدیا بهینه‌سازی‌های قابل‌توجهی در محصولات خود انجام می‌دهد و نسل بعدی پردازنده‌های گرافیکی آن‌ها ۷۵ درصد سریع‌تر از نسل کنونی خواهد بود.

انویدیا در حفظ اطلاعات نسل بعدی معماری پردازنده‌های گرافیکی خود موسوم به امپر (Ampere) دقت بالایی به خرج داده است،‌ اما ظاهرا همکاران آن‌ها در بازار کامپیوترهای فوق قدرتمند (HPC) مأموریت انتشار اطلاعات و آماده کردن بازار را برعهده گرفته‌اند. گزارش‌های جدید ادعا می‌کنند که دانشگاه انویدیا در ابرکامپیوتر بعدی خود به‌نام Big Red 200 از پردازنده‌های گرافیکی نسل بعدی انویدیا استفاده خواهد کرد. همین خبر، باز هم بازار را برای محصولات قدرتمندتر انویدیا در دسته‌ی پردازش فوق قوی، تشنه می‌کند.

برد ویلر، معاون ارشد فناوری اطلاعات و مدیر فناوری در دانشگاه ایندیانا می‌گوید که ابرکامپیوتر Big Red 200 در جشن ۲۰۰ سالگی دانشگاه رونمایی خواهد شد. ابرکامپیوتر مذکور برای کاربردهای مرسوم HPC و همچنین وظایف متمرکز بر کاربردهای هوش مصنوعی توسعه می‌یابد. ابرکامپیوتر دانشگاه ایندیانا دو فاز طراحی دارد که فاز اول آن اکنون مشغول به فعالیت است و از ۶۷۲ نوت دوال سوکت با پردازنده‌های AMD EPYC 7742 بهره می‌برد. پردازنده‌های مذکور مجهز به ۶۴ هسته و ۱۲۸ رشته‌ی پردازشی هستند. درنتیجه Big Red 200 در فاز کنونی به ۸۶،۰۱۶ هسته و ۱۷۲،۰۳۲ رشته‌ی پردازشی مجهز است.

فاز دوم ابرکامپیوتر دانشگاه ایندیانا جذاب‌تر از فاز کنونی به‌نظر می‌رسد. وقتی این بخش از ابرکامپیوتر در تابستان امسال وارد فاز عملیاتی شود، نه‌تنها پردازنده‌های اپیک بیشتری را به مدار می‌افزاید، بلکه از قدرت پردازشی GPUهای جدید انویدیا هم بهره خواهد برد. مهندسان و مدیران ایندیانا ابتدا تصمیم داشتند تا از پردازنده‌های Tesla V100 مبتنی بر معماری ولتا در کامپیوتر خود استفاده کنند. ویلر می‌گوید آن‌ها پس از مدتی تصمیم گرفتند تا با صبر بیشتر،‌ منتظر آماده شدن پردازنده‌های مبتنی بر امپر بمانند. به‌همین دلیل ایده‌ی پیاده‌سازی ابرکامپیوتر در دو فاز مطرح شد.

امپر نسبت به تورینگ، پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند و کم‌مصرف‌تر ارائه می‌کند

طراحی اولیه‌ی ابرکامپیوتر Big Red 200، قدرت پردازشی ۵/۹ پتافلاپس را پیش‌بینی کرده بود،‌ اما اکنون قدرت هشت پتافلاپس برای این غول پردازشی ادعا می‌شود. هر نود پردازشی در ابرکامپیوتر جدید دانشگاه ایندیانا، به یک یا دو پردازنده‌ی گرافیکی نسل بعد انویدیا مجهز خواهد بود. ابرکامپیوتر جدید، باوجود ارائه‌ی دو پتلافلاپس قدرت پردازشی بیشتر، از تعداد کمتری پردازنده‌ی گرافیکی استفاده می‌کند. درواقع تعداد برنامه‌ریزی شده برای Big Red 200 کمتر از تعداد پیش‌بینی شده با پردازنده‌های تسلا خواهد بود، چون GPU نسل بعدی انویدیا ۷۵ درصد قدرت پردازشی بیشتر ارائه می‌کند. البته، مقایسه با پردازنده‌های گرافیکی Tesla V100 مبتنی بر ولتا انجام شده است، چون درحال‌حاضر هیچ پردازنده‌ی تسلا مبتنی بر معماری تورینگ (به‌جز Tesla T4) در بازار وجود ندارد.

معماری‌های ولتا و تورینگ شباهت‌های زیادی با هم دارند و در تورینگ شاهد نسخه‌ای بهینه‌شده از معماری هستیم. اگر بهبود ۷۰ تا ۷۵ درصدی در محصولات نهایی دیده شود، در نسخه‌های مخصوص مصرف‌کننده نیز شاهد افزایش قدرت پردازشی به‌میزان ۵۰ درصد یا حتی بیشتر خواهیم بود. البته در شایعه‌های قبلی هم خوانده بودیم که پردازنده‌های نسل بعدی انویدیا، افزایش قدرت ۵۰ درصدی را با افزایش بازدهی دوبرابری نسبت به نسخه‌های مبتنی بر تورینگ به‌همراه خواهند داشت.

مدیرعامل انویدیا، جنسنگ هوانگ، در مصاحبه‌های قبلی گفته بود که سهم عمده‌ای از سفارش نسل بعدی پردازنده‌های گرافیکی مبتنی بر روش تولید هفت نانومتری توسط TSMC انجام شده و بخشی نیز به سامسونگ واگذار می‌شود. او در ادامه هیچ اطلاعات دقیقی از زمان رونمایی نهایی از پردازنده‌های هفت نانومتری ارائه نکرد. البته مدیر مالی شرکت، کولت کرس، اعلام کرده بود که آن‌ها قصد شگفت‌زده کردن بازار را دارند و به‌دنبال زمان مناسب برای رونمایی از غول‌های هفت نانومتری هستند.

پردازنده‌های مبتنی بر معماری امپر نه‌تنها در فرایند شطرنجی‌سازی و سایه‌زنی عملکرد بهتری خواهند داشت، بلکه در عملیات مبتنی بر رهگیری پرتو نیز بسیار بهینه‌‌تر از کارت‌های مبتنی بر تورینگ عمل می‌کنند. در معماری امپر، بهینه‌سازی رهگیری پرتو به‌میزان قابل‌توجهی انجام می‌شود و سخت‌افزارهای اختصاصی در فرم هسته‌‌های RT و Tensor به این بهینه‌سازی کمک می‌کنند.

اولین استفاده‌ها از پردازنده‌های هفت نانومتری نسل بعدی امپر در Orin SOC دیده شد. بررسی‌های اولیه نشان می‌دهد که کل بازار و کارشناسان از عرضه‌ی نهایی پردازنده‌های مبتنی بر امپر شگفت‌زده خواهند شد. ازطرفی هنوز زمان زیادی تا نیمه‌ی دوم سال ۲۰۲۰ باقی است (زمانی‌که به‌عنوان موعد رونمایی از امپر حدس زده می‌شود). ازطرفی با اعلام زمان تابستان ۲۰۲۰ به‌عنوان موعد رونمایی از Big Red 200 می‌توان انتظار رونمایی از امپر را در GTC 2020 داشت.