A grafikus kártyák teljesítményének növekedése a gyártástechnológia fejlődésével

A grafikus kártyák teljesítménye évről évre túlszárnyalja az előző generáció tagjait. Ennek hosszú éveken keresztül az volt az ára, hogy a csúcskategóriás grafikus kártyák fogyasztása az egeket verdeste. Az utóbbi években viszont mind az NVIDIA, mind az AMD komoly erőfeszítéseket tett és tesz arra, hogy a teljesítmény növelés mellett az új generációs grafikus kártyák fogyasztását csökkentse. Ennek az egyik oka a felhasználók kegyeinek elnyerése volt, másrészt képbe került a bányászat, mely ha közvetve is, de hatást gyakorolt a fejlesztőkre, hogy a fogyasztást csökkentsék. Ezeket a célokat legfőképp a gyártástechnológia folyamatos fejlesztésével tudják elérni. Azokban az esetekben, mikor nem történt gyártástechnológiai változás legtöbbször a fogyasztás drasztikus emelése a záloga annak, hogy egy új generáció túlszárnyalja az elődöket.

Mai cikkünkben azzal foglalkozunk, hogy hogyan is alakult ez a fejlődés. Milyen hatással volt a gyártástechnológia változása a grafikus kártyák fogyasztására és teljesítményére. De első körben nézzük meg, hogy egy egy AMD és NVIDIA generáció milyen ugrásokat ért el a teljesítmény tekintetében. AZ AMD grafikus kártyák esetében összességében jól látható a fejlődés, bár voltak olyan időszakok, amikor a gyártó egy helyben toporgott. A 2009-ben megjelent 55 nm-es gyártástechnológiával készült HD 5870 teljesítményének a 2017-ben piacra dobott 14 nm-es VEGA 64 teljesítménye 4,6-szorosa. Ennyit fejlődött az AMD ebben az időszakban, ha csak a nyers számítási teljesítményt vesszük figyelembe.

A grafikonokból látszik, melyik generáció váltáskor volt komoly ugrás teljesítmény tekintetében. Az AMD esetében érdekes a helyzet, hisz nem minden esetben hozott a gyártástechnológiai fejlődés teljesítmény növekedést. A HD 6000 és HD 7000 széria között volt lényegesenn ugrás, hisz a HD 7970 Ghz 60%-al nyújtott nagyobb teljesítményt, mint az előd HD 6970. Ami érdekesség, hogy az R9 300 sorozat után az RX 400 sorozat visszalépett teljesítmény tekintetében, de, ahogy később meglátjuk, ebben az esetben a gyártó a fogyasztás csökkentés mellett döntött a teljesítménnyel szemben. Nagy ugrás volt viszont a VEGA sorozat, mely dupla teljesítményt produkált az RX 500 sorozat legnagyobb tagjaihoz képest, viszont ezt az eredményt sok-sok plusz watt elfogyasztásával sikerült elérnie.

Az NVIDIA esetében egészen 2008-ig megyünk vissza, ugyanis ekkor jelent meg a Geforce 9800 GTX, mely még 65 nm-es gyártástechnológiát használt. Ennek a modellnek a számítási teljesítménye 0,432 TFLOPs volt. A jelenlegi zászlóshajó a Geforce GTX 1080 Ti jelenleg 11,340 TFLOPs számítási teljesítményre képes, ami 26x-os teljesítménybeli növekedést mutat. A gyártástechnológia fejlődése itt is jól látható. Mikor az NVIDIA 40 nm-ről áttért 28 nm-re, akkor a teljesítmény duplázódott (GTX 580/GTX 680), vagy mikor a 28 nm-en túllépve a 16 nm-es gyártástechnológiát használták ugyancsak közel megduplázódott a teljesítmény (GTX 980 Ti / GTX 1080 Ti)

 

Aztán számolgattunk és készítettünk egy kis listát. Arra kerestük a választ, hogy egy grafikus kártya 1 TFLOPs (nyers teljesítmény) eléréséhez hány Watt felvételére van szükség. Először is nézzünk meg egy AMD majd egy NVIDIA generáció fejlődést, melynél a TDP-t és a nyers teljesítményt vetettük össze.

Az AMD mindig is hadilábon állt a teljesítmény / fogyasztás aránnyal, gondoljunk csak a Radeon R9 290, vagy 290X modellekre, melyek közel 300W-ot fogyasztottak, míg a konkurencia (780, 780 Ti) megállt 250W-on. Igazán nagy fejlődést a 14 nm-es gyártástechnológia alkalmazása és a Polaris GPU jelentett. A 2016-os évben az AMD gondolt egyet, kidobta azon terveit, hogy növelje a teljesítményt az előző generációhoz képest és piacra dobta a RAdeon RX 480-at, mely közel a Radeon R9 390X teljesítményét hozta, de ezt majdnem fele akkora fogyasztással produkálta. Aztán persze kellett egy csúcskártya, melynek esetében újra visszacsúszott a TDP 300W környékére, de például a VEGA 64 közel azonos fogyasztáson, mint az R9 390X dupla teljesítményt hoz, ami 2 év alatt figyelemre méltó.

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=MPYrSChLkqI[/youtube]

.

Az NVIDIA eleinte le volt maradva az AMD-től a gyártástechnológia terén, viszont az utóbbi években szépen lassan felzárkózott és be is előzte az AMD-t (bár jelenleg még mindig csak 16 nm-en tartanak a zöldek). Az NVIDIA politikája az utóbbi években, hogy 250W TDP-nél szabják meg a plafont. A táblázatban látható, hogy alakult a teljesítméní növekedése az 55, 40, 25, vagy a 16 nm-re való váltáskor. Sokkal kiegyensúlyozottabb a helyzet, mint az AMD esetében.

 [youtube]https://www.youtube.com/watch?v=JUL6Gc2g4kg[/youtube]

.

Sajnos a következő generációkra még egy cseppet várnunk kell, hisz a kriprovaluta bányászat körüli mizéria az utóbbi időben komolyan befolyásolja a keresletet. Ez a raktárkészletek túltöltődését okozta, így ezeknek a készleteknek a kiürülésétől is függhet az új generáció(k) piacra kerülése. A következőkben az AMD "Navi", illetve a Geforce GTX 1100 sorozat érkezhet.