Más detalles del cGPU NVIDIA Tesla K20 “GK110”

Monstruoso GPU conformado por 7100 millones de transistores.

Ayer Nvidia anunció sus nuevos cGPUs Tesla K10 y Tesla K20, sus primeros productos Tesla basados en su arquitectura Kepler, y orientados a aplicaciones paralelas intensivas para el segmento de servidores y super-computadores.

Desde VR-Zone nos llegan algunos detalles adicionales del futuro Tesla K20 basado en el nuevo núcleo Kepler de 2º generación denominado GK110.

GK110 estará conformado por un total de 7100 millones de transistores y al igual que los actuales GPUs Kepler estará fabricado con el proceso de manufactura de 28nm de TSMC. GK110 mantiene la estructuración básica de la arquitectura Kepler, la que ha sido reorganizada para ofrecer un mayor rendimiento en aplicaciones intensivas que usan cálculos de simple y doble precisión.

GPCs reorganizados
Los SMX (Next Generation Streaming Multiprocessors)  continúan siendo la unidad modular base de Kepler de 2º generación, y continúan estando conformados por 192 ALUs (Nvidia los denomina CUDA Cores) y un número aún no revelado de SFUs (Special Function Units) y unidades Load/Store; pero a diferencia de GK104 donde cada GPC (Graphic Processing Cluster) está conformado por 2 SMX, los GPCs de GK110 están conformados por 3 SMX cada uno, además cada SMX posee 64 unidades dedicadas a cálculos FP64 (doble precisión) en comparación con las 8 por SMX de GK104; y GK110 está conformado por un total de 5 GPCs; esto nos da un total de 2880 ALUs (shader processors) y 960 unidades FP64 (15 veces las presentes en GK104).

Se estima que GK110 debe tener un poder de cálculo en doble precisión que equivale a entre 50% a 85% de su potencia en precisión simple (FP32).

El controlador de memoria de GK110
Nvidia no ha sido muy claro con ello, pero GK110 posee un total de 6 controladores de memoria de doble canal (64 bits) los que totalizan un bus de 384 bits, Tesla K20 estará disponible en versiones con 6GB, 12GB y 24GB de memoria ECC GDDR5.

Nuevas características
GK110 introduce algunas novedades, entre ellas podemos mencionar las siguientes:

  • GPU Silicon Virtualization (virtualización del GPU asistida por hardware).
  • Hyper-Q (mayor aprovechamiento del GPU en múltiples tareas simultáneas).
  • Dynamic Parallelism (mayor simplicidad en la programación del GPU y menor dependencia del CPU).

El die de GK110
La propia Nvidia revela imágenes mas detalladas de die de GK110, las que gracias a los usuarios de los foros de Beyond3D han sido analizadas y comparadas con las de GK104, mostrando sus unidades de cómputo:

Se estima que GK110 debe tener un área aproximada de 550mm², aunque los primeros GPUs basados en GK110 no tendrán todos sus SMX activos por lo que podriamos ver versiones con un SMX deshabilitado (2668 shaders) o dos (2496 shaders) tal como ocurrió con GF100 el cual fue lanzado con un SM deshabilitado (480 shaders).

Hemos elaborado una tabla con las especificaciones conocidas de GK110:

GK110 en las futuras Geforce y Quadro
Nvidia lanzará su cGPU Tesla K20 basado en GK110 durante los últimos meses de este año, por lo que no se espera ninguna versión Geforce o Quadro basada en GK110 hasta bien entrado el próximo año, donde se convertirá en la máxima exponente de la futura familia de productos Geforce 700 Series.

Links:

-NVIDIA's Monster GPU for Tesla K20, 2013 GeForce and Quadro Cards  (VR-Zone)

-NVIDIA Reveals GK110 GPU - Kepler at 7.1B Transistors, 15 SMX Units  (PC Perspective)

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