NVIDIA新GPU架构Pascaal、双核心TITAN Z同步发表

NVIDIA在幾個小時前的GTC大會上發表了新的GPU代號Pascal，將搭載3D Memory與NVLink技術。此外還有用於高速運算的GTX TITAN家族新成員GTX TITAN Z，GTX TITAN Z並非使用Maxwell架構，而是使用2顆GPU，理論運算效能可能會逼近GTX TITAN Black的2倍。

新GPU架構Pascal：3D Memory、NVLink

在GTC上大家最關注的莫過於新GPU架構的發表，目前NVIDIA主流架構為Maxwell，下一代原本預計為Volta，但NVIDIA將原本的Volta架構與下下代產品融合，並將其命名為Pascal。其中有2項重要的架構變革，可能隨著Pascal同步登場，那就是3D Memory與NVLink技術。顯示卡發展近幾年受到架構與製程限制，很難有大幅度的突破，而針對GPU資料交換緩慢、GDDR5記憶體頻寬受限，NVIDIA提出的解決方案就是3D Memory與NVLink。

3D Memory實作上可能很複雜，但原理簡單來說，就是透過記憶體堆疊(stack)的方式提升介面頻寬，NVIDIA並將其稱為3D封裝技術(3D packaging)。會在某個基底晶片(base wafer)上堆疊大量的記憶體顆粒，因為接觸的點增加，這樣頻寬就能從現在的數十數百bit，一舉提升到數百數千bit。而這個由3D Memory技術製造的基底晶片，會安裝於基板(substrate)上。這個基板上將會有記憶體與GPU，透過這種方式就能大幅提升記憶體介面頻寬，而不會受到空間與PCB的限制。而這3D Memory的功能，先前預計用於Volta架構上，或許是因為設計上難度較高，延後至Pascal架構使用。

至於NVLink則是用於GPU與GPU，以及GPU與CPU之間的通訊管道(communication channel)。工程樣品是使用PCI-E通道，但支援unified memory且速度是現在PCI-E的5至12倍。Pascal整合了3D Memory與NVLink技術，並非Maxwell、Kepler這類架構上的微變動，可預見難度相當高且最快還得等到2016年才會上市。會場上亦有展示面積只有現在PCI-E顯卡三分之一大的Pascal，在GPU周圍有類似Volta架構的記憶體設計。

▲3D Memory是透過堆疊的方式而來，可望讓記憶體突破既有的頻寬限制。圖片來源：Anandtech

▲GPU之間交換資料的效率會影響多卡效能，而NVLink則是改善了這個問題。圖片來源：Anandtech

▲原先的Volta消失了，取而代之的是2016年推出的Pascal。圖片來源：Anandtech

▲Pascal支援3D Memory與NVLink，而且模組的體積只有現在PCI-E顯卡的三分之一。圖片來源：Anandtech

關鍵字：Pascal是誰？

布萊茲‧帕斯卡（Blaise Pascal，1623年6月19日－1662年8月19日），法國神學家、宗教哲學家、數學家、物理學家、化學家、音樂家、教育家、氣象學家。帕斯卡早期進行自然和應用科學的研究，對機械計算器的製造和流體的研究作出重要貢獻，擴展托里切利的工作，澄清了壓強和真空的概念。帕斯卡還有力地為科學方法辯護。數學上，帕斯卡促成了兩個重要的新研究領域。他16歲寫出一篇題為射影幾何的論文，1654年開始與皮埃爾·德·費馬通信，討論機率論，深刻影響了現代經濟學和社會科學的發展。資料來源：wikipedia

雙核心的GTX TITAN Z

或許是為了因應即將出現的R9 295 X2，NVIDIA也推出雙GPU的顯示卡GTX TITAN Z。不過相較於傳統GeForce遊戲卡產品線，GTX TITAN是針對高速運算而生，市場定位來說，對手應該不是R9 295 X2，不過到了那時，肯定會很多人拿這2張當代卡王來比較。GTX TITAN Z說穿了就是先前發表的GTX TITAN Black，只不過GPU變成了2顆，記憶體容量總計為12GB，運算效能高達8TeraFLOPS。也因為是雙GPU的關係，CUDA Core數量是GTX TITAN Black的2倍，數量多達5760個。建議售價則更高達2999美元，折合新台幣約91,481元。設計上來看，風扇位於顯卡中央與GTX 690十分相似。

▲GTX TITAN Z具有5760個CUDA Core。圖片來源：Anandtech

▲外型與既有的雙核心顯卡GTX 690十分相似。