Home > Notícias

Nvidia anuncia arquitetura “Pascal” e GPU de US$ 3 mil, a Titan Z

Arquitetura combina uma nova interface de comunicação e memória “3D” para produzir desempenho muito superior às GPUs das atuais famílias Maxwell e Kepler.

Mark Hachman, PCWorld EUA

25/03/2014 às 19h43

Foto:

Nesta terça-feira a Nvidia anunciou sua próxima arquitetura para GPUs, chamada Pascal, que irá mudar drasticamente a “placa de vídeo” tradicional substituindo o barramento PCI Express e usando uma tecnologia de memória “em 3D”.

E para quem precisa de um supercomputador pra ontem, a Nvidia anunciou a nova geração das GPUs Titan, a GeForce GTX Titan Z, que tem preço inicial de assustadores US$ 2.999. A empresa também demonstrou o que chama de Iray VCA: um “appliance para computação virtual” que pode ser usado para renderização de imagens usando uma técnica conhecida como “modelagem de fótons”, para produzir imagens fotorealistas com velocidade 60 vezes superior à de atuais estações de trabalho com soluções da Nvidia.

Por fim a empresa anunciou o Jetson K1, uma placa de desenvolvimento embarcado para levar seu SoC (System on a Chip, ou “Sistema em um Chip”) Tegra K1 aos segmentos de robótica e visão computadorizada, e anunciou o codinome da próxima geração da família Tegra, batizada de Erista.

Durante sua palestra na GPU Technology Conference, evento focado na aplicação de GPUs para a solução de problemas computacionais, Jen-Hsun Huang, CEO da Nvidia, disse que a empresa irá colocar os primeiros produtos baseados na arquitetura Pascal no mercado em 2016. Ela irá substituir a Maxwell, atual arquitetura da empresa que foi anunciada no mês passado.

Nvidia_Pascal_Modulo-580px
Um módulo Nvidia Pascal

A Nvidia enfrenta um dilema que, como explicou Huang, é relativamente simples de explicar: as GPUs estão entre os maiores e mais complexos chips já criados, mas a demanda por maior desempenho é incessante. O acesso à memória usada como “rascunho” durante computação na GPU pode ser aprimorado usando um barramento mais largo, mas isso adiciona mais pinos ao chip, e há um limite físico neste número. Simplesmente forçar mais dados através destes pinos a frequências cada vez maiores aumenta o consumo de energia, e o calor produzido, a níveis impossíveis de gerenciar.

A resposta, disse Huang, é uma solução em duas etapas: uma é a NVLink, uma substituta da interface PCI Express com desempenho de 5 a 12 vezes maior. A outra é a “interface 3D”, onde chips de memória são empilhados uns sobre os outros, com fios atravessando os chips e o substrato para economizar espaço. Esta solução irá ajudar a elevar a largura de banda de memória em 1000 vezes em relação à atual, disse Huang.

gamesshutter_625.jpg

O módulo que a Nvidia construiu para abrigar a arquitetura Pascal tem um terço do tamanho de um módulo PCI-Express típico, disse Huang. Um novo conector será usado para ligá-lo a uma placa-mãe.

A NVLink foi co-desenvolvida pela IBM, e será incorporada na arquitetura OpenPower que a empresa está liderando, disse a Nvidia. A NVLink não será usada apenas para conectar uma GPU à placa-mãe, mas também para conectar GPUs umas às outras.

Nvidia_3DMemory-580px
Um arranjo "3D" para a memória é uma das soluções para o aumento da largura de banda

A atual arquitetura Kepler da Nvidia (que está sendo sucedida pela Maxwell) oferece uma largura de banda de memória de 288 GB/s, segundo Huang, mas a demanda também irá inevitavelmente aumentar com o tempo. Ao empilhar memória e outros chips uns sobre os outros, “em alguns anos iremos levar a largura de banda a um nível completamente novo”, disse Huang.

A idéia é usar estas GPUs para não apenas solucionar simulações de clima, economia e outros problemas computacionalmente intensivos usando “big data”, mas também para renderizar imagens de forma fotorealista. E o próximo passo, disse Huang, é combinar ambos: por exemplo, a Nvidia enviou engenheiros para tirar fotos em HDR do palco, e então adicionou ao centro um modelo realista de um carro, movendo uma “câmera” ao seu redor para explorar detalhes.

Combinar gráficos realistas com uma cena dinâmica é algo tipicamente reservado a filmes com grandes orçamentos para computação gráfica, mas mesmo isso está migrando da “tela grande” para os monitores dos computadores. Huang mostrou uma demonstração da próxima geração da engine de jogos Unreal rodando na nova GeForce GTX Titan Z que, em certos pontos, parecia completamente real. Obviamente, essa tecnologia tem um preço: a Titan Z irá custar US$ 3000, mas contém 5760 núcleos CUDA com dois processadores Kepler, 12 GB de memória e um poder de cálculo total de 8 Teraflops. E sozinha ela consome 2 mil Watts.

Três destas GPUs combinadas, disse Huang, oferecem o poder de computação do “Google Brain”, um esforço da gigante de buscas para modelar o cérebro humano que originalmente rodava em um cluster com 16.000 computadores. 

Nvidia_Iray-580px
Um Nvidia Iray VCA

blackfriday50889ciodgf.jpg

E se isso não for o suficiente, a Nvidia tem a oferecer o Iray VCA. Essencialmente trata-se de um servidor remoto projetado como uma “render farm” para empresas, que recebe uma cena e a renderiza o mais rápido possível. A tecnologia usa o que a Nvidia chama de “Irays”, modelagem de photons que atravessam o ar, sendo refletidos ou absorvidos por eles. Cada VCA contém 8 GPUs com um total de 23.000 núcleos CUDA, que podem acessar 12 GB de memória por VCA. Cada VCA roda pacotes gráficos como o Maya e o 3DS Max. “O que demorava uma hora para ser renderizado, agora leva um minuto”, disse Huang.

Cada Iray pode ser conectada a outras, usando software da Nvidia para execução de tarefas em paralelo. A Nvidia combinou 19 Irays para produzir desempenho equivalente a um Petaflop, o que segundo Huang é o equivalente ao supercomputador mais rápido do mundo em 2008.

Nvidia_Jetson_TK1-580px
Jetson TK1: um "supercomputador" para dispositivos móveis

Por fim a Nvidia mostrou o Jetson TK1, um módulo embarcado que usa o Tegra K1 que a Nvidia anunciou durante a CES e o leva ao mercado móvel. Eventualmente, chips como o Tegra K1 e iterações futuras, como a Erista, serão o “motor” computacional de carros da Audi que se dirigem sozinhos e muito mais. 

De acordo com Huang, os chips da Nvidia são todos baseados na tecnologia CUDA anunciada alguns anos atrás. Será que a companhia terá sucesso ao se expandir para além do PC? Se você perguntar a Huang, isso já está acontecendo.

Junte-se a nós e receba nossas melhores histórias de tecnologia. Newsletter por e-mail Newsletter por e-mail