Interview mit Dr. John Gustafson von AMD: "Wir werden den Wirkungsgrad unserer zukünftigen Chipgenerationen pro Watt verdoppeln"
Seit Ende 2012 ist Dr. John Gustafson Senior Fellow & Chief Product Architect Graphics Business Unit bei AMD. Wir sprachen mit dem renommierten Mathematiker und Forscher über die kommende GPU-Generation Radeon HD 8000 sowie die Herausforderungen bei der Entwicklung von GPUs. Das ist Teil 2 des Interviews.
AMD, Intel, Sun, das Energieministerium der USA - Dr. John Gustafsons Arbeitgeber lesen sich wie das Who's Who der Computergeschichte. Gustafson entwickelte unter anderem den ersten Matrix-Algebra-Beschleuniger, den ersten kommerziellen Parallel-Cluster und wurde für seine Arbeiten am nCUBE-Rechner der Sandia National Laboratories mit seinen 1024 Prozessoren mit dem Gorden Bell Award ausgezeichnet. Seit August 2012 arbeitet Gustafson als Senior Fellow & Chief Product Architect von AMDs Graphics Business Unit. Wir sprachen im Rahmen der Game Developers Conference 2013 in San Francisco mit ihm. Den Teil 1 des Interviews finden Sie in einem separaten PCGH-Artikel. Heute geht es mit Teil 2 weiter.
PC Games Hardware: PC Games Hardware: Worauf konzentriert AMD sich in der nächsten GPU-Generation? Reine Grafikleistung, Compute- beziehungsweise GPGPU-Fähigkeiten oder HSA?
Quelle: PC Games Hardware
PCGH-Interview mit Dr. John Gustafson von AMD
Dr. John Gustafson: Wenn immer bessere Grafikeffekte gefragt sind, kann die altmodische Shader-Pipeline irgendwann nicht mehr mithalten - da muss man die Daten auf kreativere Weise durch den Control Stream manövrieren können. Deswegen werden alle GPUs mehr arithmetische Steuerungsmöglichkeiten bekommen und sich weniger auf die klassische Stream-Prozess-Struktur stützen. Das führt automatisch auch zu besserem General Purpose Computing, was etwa für bessere Kollisionsabfragen oder Haareffekte wie Tress FX genutzt werden kann. Und ohne zu viel verraten zu wollen: Wir haben Mittel und Wege gefunden, um den Wirkungsgrad unserer zukünftigen Chipgenerationen pro Watt zu verdoppeln. Denn egal, ob in Embedded Chips, Tablets, PC-Grafikkarten oder Servern - wer den höchsten Wirkungsgrad pro Watt bietet, hat gewonnen. Einem Spieler mag es egal sein, wie viel Strom seine Grafikarte verbraucht, doch wie sieht es mit der Geräuschkulisse aus? Wenn die Karte gleichzeitig flüsterleise ist, sorgt das für ein noch besseres Spielerlebnis.
PC Games Hardware:Sind diese Arbeiten im Verborgenen der Grund dafür, dass das AMD-Spitzenmodell Tahiti seit Ende 2011 mit nur einem Refresh noch immer das Höchste der Gefühle ist?
Dr. John Gustafson: Wir bringen nach wie vor drei Chips pro Jahr heraus, immer planmäßig und ohne Verzögerungen. Die Wettbewerbsdauer eines Chips auf dem Markt beträgt etwa zwei Jahre.
PC Games Hardware: Also können wir die Chips der Sea-Island- beziehungsweise der Radeon-HD-8000-Serie Ende des Jahres erwarten? Vielleicht sogar in einem Herstellungsprozess mit noch kleineren Transistoren und mit noch mehr Leistung gefertigt?
Dr. John Gustafson: Die Nanometer-Zahl wird heutzutage immer unwichtiger. Klar, man kann damit mehr Transistoren auf ein Die packen, aber man kann sie nicht alle gleichzeitig einschalten, sonst würde der Chip schmelzen. Deswegen ist schlaue Architektur so wichtig. Bereiche, die man gegebenenfalls abschalten kann, die sich aber immer noch auf dem Chip befinden, damit die zur Kommunikation benötigte Energie sehr niedrig gehalten werden kann. Zur Kommunikation mit dem DRAM braucht man beispielsweise über hundertmal so viel Energie.
PC Games Hardware: Erwarten uns dann wieder größere Chips, weil sie ja so viele verschiedene Funktionsbereiche in sich vereinen müssen?
John Gustafson: Lassen Sie es mich so ausdrücken: Wenn ich die Geschwindigkeit aller Transistoren eines Systems verdopple, wird das gesamte System nur etwa drei Prozent schneller. Es kommt wirklich allein auf die interne Kommunikation an. Trotz aller Cache-Tricks ist beispielsweise die Latenz von Speicherchips in den letzten 20 Jahren nicht wesentlich gesunken. Und Transistor-Leckströme sind größer als Schaltströme - deswegen ist es so vorteilhaft, den Energiebedarf des Chips zu vermindern. Und darum aktivieren und deaktivieren GPUs je nach Bedarf bestimmte Bereiche.
PC Games Hardware:Gibt es noch Optimierungspotenzial in der Infrastruktur?
Dr. John Gustafson: Die Infrastruktur ist so umfang- und detailreich, daran lässt sich nicht mehr viel ändern. Die wesentlichen Beschleunigungen finden unter der GPU-Haube statt. Wir müssen lediglich sicherstellen, dass wir die DirectX- und Open-GL-Schnittstellen unterstützen. Das ist ein anderer Grund, warum mir AMD so gefällt - wir können unsere Architektur radikal umkrempeln und sind nicht für alle Ewigkeiten an x86 gefesselt.
PC Games Hardware: Wir haben über viele Themenbereiche gesprochen - was ist für Sie AMDs größte Herausforderung? Was ist der größte Drache, den es zu bezwingen gilt?
Dr. John Gustafson: Was PC- und Videospiele angeht, haben wir alles im Griff. Unsere größeren Herausforderungen liegen in den Bereichen professionelle Grafik und GPGPU. Wir müssen die Kontakte zu den Entwicklern und den Austausch der Entwickler untereinander fördern und ausbauen, um eine ebenso gute Zusammenarbeit wie mit den Spielentwicklern zu erreichen.
PC Games Hardware: Dr. Gustafson, vielen Dank für das Gespräch.
Verpassen Sie Teil 1 des Interviews nicht.
Was mich allerdings wirklich SEHR mistrauisch macht ist die Aussage bzgl Effizienzverdoppelung. Das kommt mir SEHR spanisch vor! Habt ihr da den Orginalwortlaut noch parat?
AMD kann einfach nicht zaubern...
Was mir nur einfallen würde, was sich wirklich massiv auf die Effizienz auswirken würde, wäre nen DRAM on Package, also eDRAM, und ResonantClockMash. Die beiden Punkte würden bei einer GPU wirklich massiv helfen!
Für mich war das auch der interessanteste Teil des Interviews. Er sagt ja selbst, dass die Kommunikation mit dem DRAM extrem viel Strom verbraucht. Nach allem was wir wissen wird die PS4 keinen DRAM haben und es wurden ja schon Andeutungen gemacht, dass man bei AMD Mainboards in Zukunft eventuell GDDR5 fest am Mainboard verbauen könnte...
Ich deute das mal als Indikatoren dafür, dass man den geringen Stromverbrauch (bzw. die höhere Effizienz) bei der PS4 bereits umgesetzt hat indem die GPU gar nicht mit dem DRAM kommunizieren muss, sondern nur mit dem unified Speicher. Die logische Folge ist, dass künftige Desktop-APUs auf dasselbe oder ein ähnliches (um auch noch ein "normaler x86 PC zu sein) System setzen werden.
Dafür spricht letztlich auch, dass man sicherlich nicht aus Jux und Tollerei sich ins Zeug gelegt hat um die Hardware für alle Konsolen zu liefern. Ein Desktop-PC der ähnlich zu den Konsolen funktioniert und damit extrem einfache Portierungen ermöglicht und sehr gute Performance in Spielen (an die eventuell die Konkurrenz nicht heranreicht, da hier auf andere Interfaces/Speichermanagement gesetzt wird) ermöglicht ist eigentlich der logisch nächste Schritt. Das nicht zu tun wäre fahrlässig.
Die Grünen. AMD ist und war schon immer grün
Natürlich werden sie das, in der Zeit wird Intel die APUs überrollen und die Effizienz vervierfachen. Aber Träume dürfen die Roten ja auch haben es sei ihnen gegönnt.
der Begriff "Wirkungsgrad" hat hier nichts zu suchen, da es keine Nutzleistung gibt.
die Flops/Watt oder die FPS/Watt bei gegebener Anforderung.
Leistungsausbeute oder Spezifische Rechenleistung ist vermutlich gemeint.