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Hardware- und Nachrichten-Links des 29. Juli 2021

In der Frage, mit was für einem Stromverbrauch die 5nm Grafikchip-Generation einhergehen wird, hat Kopite7kimi @ Twitter den kleinen Hinweis gegeben, dass man die GeForce RTX 40 nicht unterhalb 400 Watt ansetzen darf. Dies wird natürlich nur für das Top-Modell der jeweiligen Grafikkarten-Generation gelten – wobei sich die kleineren Modelle allerdings daran ausrichten werden und ebenfalls entsprechend jeweils höhere Stromverbrauchs-Werte auf die Waage bringen sollten. Wie hoch es für das Top-Modell über diese 400 Watt letztlich hinausgeht, ist unklar – aber nVidia sollte es normalerweise mit einer einzelnen Generation nicht übertreiben und daher die Watt-Steigerung pro Generation in einem überschaubaren Rahmen halten. Denkbar ist also irgendetwas bei 420-450 Watt – alles darüberliegende hat entsprechend geringere Chancen.

400 is not enough
Quelle:  Kopite7kimi @ Twitter am 29. Juli 2021

Gänzlich verwunderlich kommt dies nicht, denn die Grafikchip-Entwickler kämpfen hier gegen zwei Effekte: Zum einen sind die Fortschritte in der Halbleiterfertigung perspektivisch nicht darauf ausgerichtet, einen dem Flächengewinn ebenbürtigen Stromverbrauchs-Effekte zu erzielen. Nutzt man also den Flächengewinn (vollkommen) aus, dann ergibt sich immer ein etwas höherer Stromverbrauch – meistens sogar mit einer größeren Differenz, als was man durch Effizienz-Verbesserungen auf Architektur-Ebene wieder auffangen könnte. Und zum anderen gehen AMD & nVidia die 5nm-Generation wie bekannt mit heftigen Hardware-Sprüngen an – welche generell unmöglich zum selben Stromverbrauch abzuleisten sind. Nachdem nVidia mit der Ampere-Generation die viele Jahre lang bei nVidia geltende 250W-Grenze deutlich durchbrochen hat, ist nun augenscheinlich die Scheu vor höheren Watt-Zahlen gefallen – und man bringt somit das, was man Chip-technisch bestenfalls realisieren kann, unabhängig des daraus resultierenden Stromverbrauchs.

Dies dürfte dann wegen des erstgenannten, grundsätzlichen Effekts bei zukünftigen Chip-Generationen und Fertigungsverfahren nicht wesentlich anders laufen. Der harte Wettbewerb zwischen den Grafikchip-Entwicklern verhindert auch, dass man sich selber irgendwo begrenzt – das konnte sich nVidia nur zu den Zeiten leisten, wo man sich klar vor AMD wusste. Auch bei AMD darf man zukünftig somit eine vergleichsweise ähnliche Strategie erwarten – wobei der getroffene MultiChip-Ansatz mit der dreifachen Menge an FP32-Einheiten beim "Navi 31" Chip ja faktisch schon darauf hindeutet, dass es unmöglich ohne höheren Stromverbrauch gehen wird. Bondrewd im Beyond3D-Forum hat AMDs Zielsetzung mit "Navi 31" bereits sehr klar dargelegt: Navi 31 soll außerhalb der Reichweite anderer (normaler) Chip-Projekte antreten. Nicht umsonst soll nVidia laut Kopite7kimi über einen (nachgereichten) Navi-31-Konter in Form eines "GH202" Chips aus der Hopper-Generation nachdenken.

It's a config designed around being unreachable by anything or anyone.
Quelle:  Bondrewd @ Beyond3D-Forum am 23. Juli 2021

Denn der Silizium-Einsatz von Navi 31 dürfte sich für die beiden GCDs von Navi 31 auf allein ca. 600-650mm² belaufen (laut Bondrewd ist ein GCD kleiner als 350mm²), hinzukommend das MCD (was wahrscheinlich schlicht aus mehreren Slices an 3D V-Cache besteht) kann man insgesamt von vielleicht 800mm² Chipfläche für Navi 31 ausgehen. Dies dürfte deutlich mehr sein als der AD102-Chip von nVidia, welcher vermutlich bei +71% mehr Shader-Clustern und dem erheblichen Sprung von Samsung 8nm auf TSMC 5nm vielleicht sogar etwas kleiner als der GA102-Chip (628mm²) herauskommt. Zur Wattage von Navi 31 gibt es noch nichts griffiges, laut Bondrewd sollen es jedoch keine 500 Watt werden. Irgendetwas im Rahmen von 450-480 Watt ist für Navi 31 jedoch durchaus vorstellbar, angesichts des Vergleichs zu AD102 sowie gerade der zu Navi 31 kolportierten Hardware-Daten.

AMD Navi 31 nVidia AD102
Chip TSMC 5nm, MCM, insgesamt vermutlich ~800mm² (oder mehr) TSMC 5nm, monolithisch, vermutlich ~600mm²
Hardware 6 SE, 60 WGP, 15'360 FP32, Infinity Cache, 256 Bit GDDR6 12 RE, 144 SM, 18'432 FP32, 384 Bit GDDR6X
Stromverbrauch vermutlich Richtung 450-480 Watt vermutlich Richtung 420-450 Watt
Anmerkung: reine Wiedergabe von Gerüchten – keine offiziellen Daten

AMDs jüngste Quartalszahlen enthalten im übrigen noch nicht den Effekt der Übernahme von Xilinx – welche allerdings im weiteren Jahresverlauf realisiert werden soll und AMD dann einen kräftigen Zahlenschub geben wird: Denn der FPGA-Entwickler hat kürzlich erst ein Rekordquartal mit 879 Mio. Dollar Quartalsumsatz bekanntgegeben, sprich hier kommt für AMD perspektivisch ein netter Brocken á 3-4 Mrd. Dollar Jahresumsatz hinzu. Gesetzt eines weiteren AMD-internen Wachstums könnte dies den AMD-Gesamtumsatz zukünftig in Schlagdistanz zu nVidia bringen – nachdem AMD letztmals im Jahr 2014 vor nVidia lag und nVidia zwischenzeitlich weit an AMD vorbeigezogen war. nVidia anstehende ARM-Übernahme dürfte hingegen – sofern jene gegenüber den Wettbewerbsbehörden durchgeht – keinen beachtbaren Effekt auf die nVidia-Geschäftsergebnisse haben, da ARM als eigenständige Firma bestehenbleiben soll (damit wird nVidia selber bestenfalls Gewinne verbuchen, jedoch keine Umsätze).

AMD Intel nVidia
Schätzung 2021 15-16 Mrd. $ 77-79 Mrd. $ 23-25 Mrd. $
Umsatz 2020 9,8 Mrd. $ 77,9 Mrd. $ 16,7 Mrd. $
Umsatz 2019 6,7 Mrd. $ 72,0 Mrd. $ 10,9 Mrd. $
Umsatz 2018 6,5 Mrd. $ 70,8 Mrd. $ 11,7 Mrd. $
Umsatz 2017 5,3 Mrd. $ 62,8 Mrd. $ 9,7 Mrd. $
Umsatz 2016 4,3 Mrd. $ 59,4 Mrd. $ 6,9 Mrd. $
Umsatz 2015 4,0 Mrd. $ 55,4 Mrd. $ 5,0 Mrd. $
Umsatz 2014 5,5 Mrd. $ 55,9 Mrd. $ 4,7 Mrd. $
Anmerkungen: für AMD bis 2017 nach altem Rechnungslegungs-Standard — AMD für 2021 noch ohne Xilinx geschätzt