GPU snart mer avancerad än CPU

har inte GPU teknologin varit före lång tid?

Ett mått på hur avancerad en Cpu/Gpu är borde ju vara antalet beräkningar den klarar per tidsenhet.

Oh nejdå, du är ingalunda ensam om att ha denna förmånen, den delar han ut så generöst så.

Tja, jag vet inte... Dagens GPU:er kan ju klara en Teraflop om de vill men varje shaderprocessor har ju egentligen en väldigt enkel design (jämfört en CPU-kärna som är väldigt komplex och bättre på mer generell kod). Det som gör GPU:erna så snabba är ju att de har massvis av shaders.

Förresten, jag tror nog den minsta tillverkningstekniken kommer stanna på runt 10-20nm likt klockfrekvensen på processorerna som stannade på 2-3GHz. Nån som håller med?

Absolut inte.

Jomen tjenare, vad hade du t.ex för anledning att posta det där inlägget?
Fåntratt.

Mer total beräkningsprestanda har den haft länge. Men det är enbart på grund av att den är så oavancerad. Den består av många enkla beräkningsenheter uppradade brevid varandra. Knappast något som kan jämföras med den komplexa och betydligt mer avancerade arkitekturen i en CPU.

Näe, prestandan behöver inte ha något med hur komplext ett chip är. En hightech motor som består av en miljon olika komponenter balanserade i perfekt harmoni är mer avancerad än en gammal diesel från 60-talet som ändå har fler hästar. Dålig biljämförelse igen jag vet.

En GPU är ju bara en bunt enkla beräkningsenheter som ligger brevid varandra. En CPU har inte alls samma parallella börda, och kan inte förlita sig på många simpla beräkningsenheter. Vilket gör att den blir mycket mer avancerad. Det är därför en ny arkitektur släpps väldigt sällan inom CPU-marknaden. Bland mainstream så har Phenom och sina föregångare funnits sedan 99, och då var det i sig också bara en vidare utveckling av en Alpha. Dagens Core 2 är bara uppgraderade versioner av gamla pentium-processorer från tidigt 90-tal.

Skönt höll jag på att säga. Men det kanske snarare är dåligt att det är så.

Din förklaring funkar inte. Finare laser gör inte att chipet blir mer avancerat eller att det kommit längre i utvecklingen. Om jag skriver ut en simpel streckgubbe med min laserskrivare är den inte mer avancerad än ett verk av Salvador Dalí. En shader i ett GTX 280 är ett hafsjobb jämfört med en Nehalem-kärna.

Processen har inget att göra med hut utvecklat ett chip är. Om ett litet svenskt företag utvecklar ett litet styrchip och får det tillverkat i 90nm så kan det fortfarande inte mäta sig med en 250nm Athlon K7 i hur avancerat det är. Sätter du 2000 av dessa chip på samma die för att få mycket parallell prestanda, precis som med grafikkort, så är det fortfarande inte mer avancerat. Även fast det då kanske har mer total beräkningskapacitet och finare process.

Eftersom jag jobbat med chipdesign i flera år (och till och med besökt TSMC i Taiwan) så måste jag ju in och lägga mig i här.

35 nm syftar på minsta bredden på gaten på en transistor, i princip den smalaste tillåtna bredden på en ledare. Gate och ledare är dock inte i samma material så det måste inte vara samma.

Det som sätter begränsningarna för dimensionerna än så länge är dock inte materialets molekyler, utan litografin som används vid processning.

När man tillverkar chipet så använder man masker för att maska fram var det ska bli behandlat i varje steg (dopning, etsning, deposition för ledare etc.) och det är tillverkningen av dessa masker som är begränsingen idag. Våglängden på ljuset är helt enkelt större än ledardimensionen.

Har inte koll på vad som behövs för 35 nm men för större dimensioner använder man röntgenstrålning och speciella vätskor som ändrar våglängden för att lyckas med det här.

Man brukar hela tiden säga att "nu går det inte att krympa mer", men sen hittar någon på något ändå. 3-4 nm är dock inte realistiskt på kisel av helt andra orsaker.

Ett stort design problem idag är att "p-n övergången", tröskelspänningen som behövs för att en transistor ska slå om från av till på (digital 0 eller digital 1) börjar helt enkelt krypa för nära den maximala tillåtna matningsspänningen för processdimensionen. Mindre dimension=mindre tillåten spänning, men tröskeln är konstant oavsett dimension.

Så där, nu tänker jag sluta. Det läggs enorma mägder pengar på forskning om det här så det går att skriva några meter till om det här...

/Johan

IBM säger att de redan har 25 nm i labbet, vi kommer nog se någon mer generation efter det så säg 20 nm som nedre gräns på kisel. Dock av designpraktiska skäl mer än teoretiska begränsningar.

Rent teoretiskt kan du bygga ett chip atom för atom med svepelektronmikroskop. Väldigt litet, väldigt dyrt och väldigt tidskrävande men teoretiskt möjligt.

Så inom 2-3 år måste man nog hitta på något mer än bara metoder för att krympa dimensionen.

Edit: IDAG måste man nog hitta på något nytt så att det finns på marknaden om 2-3 år kanske är mer korrekt...

Avancerad betyder inte när något kan tillverkas. Isåfall kan ju en GPU aldrig bli mer avancerad än en CPU heller.

Men en shader, en tmu och en ROP kunde utan problem tillverkas för 10 år sedan. Sedan är det bara multiplicerat. INte särksillt avancerat.

Om jag tar kilo-core 8086, alltså tusen kärnor och inte lyckas få någon yield nog för produktion av det chippet. Är det avancerat då?

Att en GPU har för många shaders och därmed är för stor för 0.25µ processen gör den inte mer avancerad för det. Bara större.

Språkförbistring kanske? Engelskans "advanced" är mer generellt och går inte att rakt översätta till svenskans ganska specifika "avancerad".

"A GPU today is more advanced than a CPU" kan mycket väl betyda att den är enklare till konstruktionen men i en nyare process. Den har helt enkelt gått lite längre framåt än en CPU.

Men "En GPU idag är mer avancerad än en CPU" skulle däremot betyda att den måste vara mer komplicerad.

Men samtidigt så är multiplicering av delar inte bara att pressa in fler på chipytan. Är inte ett 1 MB minne mer avancerat är ett 1 KB minne? Jo, det är mycket mer avancerat, även om det huvudsakligen bara är multiplicerade bitelement.

Och lyckas du sätta ihop en kilo-core 8086 så kan det nog mäta sig med en quadcore i att vara en avancerad konstruktion. Att du sen inte får yield betyder att det är en dålig konstruktion, men det är en helt annan sak.

Härligt att se att någon använder huvudet till mer än att bära keps på.

Håller med om att advanced och avancerad inte är helt samma sak. Men nu var det en svensk mening jag kritiserade och inte en engelsk. Grejen är att man får krysta ganska ordentligt för att lyckas berättiga uttrycket att en GPU skulle vara med avancerad än en CPU. Precis som att en splirrans nyutvecklad krets på 8086-nivå i 90nm är mindre avancerad än en Athlon. Du får ta i rejält för att lyckas förklara att den är mer avancerad.

Att det är svårare att få ett fungarande chip är inte samma sak som att chippet är mer avancerat. Krävs dock mer avancerade metoder för att tillverka det. Olika saker. Precis som att en barnberättelse i 1000 upplagor skrivna i en stor bok inte är mer avancerad än en doktorsavhandling. Doktorsavhandligen behöver inte vara mer komplex för att vara mer avancerad.

Ja, en del har tomteluva på sitt också.

På förekommen anledning får jag väl flika in att det är inte en bild på mej på avataren, det är en dåligt tecknad bild av ett fantasifoster. En fejk alltså, fast jag misstänker att alla andra redan förstått det.

Nej, men jag försökte ge båda sidor lite rätt. Du fick rätt för att meningen på svenska nog var lite för direktöversatt och en GPU i 45 nm inte i sig är mer avancerad än alla existerande konstruktioner i t.ex. 90 nm.

Men jag försökte också förklara för dig att du samtidigt hade fel i din jämförelse att ett chip inte blir mer avancerat bara för att du lägger till mer parallellism.

Är en 64 bitars processor mer avancerad än en 32 bitars processor? Man skapade 64 bitars CPU'n genom att lägga två 32 bitars aritmetikenheter parallellt.

En 1000-core 8086 betyder inte att du lägger din gamla 8086 ritning i kopiatorn och säger åt den att förminska och lägga ut sida vid sida på ett ark. Dina 1000 cores ska samverka också. Det är mer än bara tillverkningsprocessen som måste bli mer avancerad när du går från singel till 1000-core 8086. Med så många cores som 1000 så kan du helt klart rivalisera en Athlon. En 10-core 8086 skulle inte ha nog prestanda hur ny process vi än gör den i, men 1000 cores kan göra mycket.

I ditt barnboksexempel så har du inte skapat ett parallellt system bara genom att trycka samma bok 1000 gånger. För att få det parallellt ska du kunna läsa igenom hela boken på en gång genom att läsa parallellt i alla böckerna samtidigt. Så du måsta ha ett system som styr upp vilket ord som ska läsas i vilken bok och se till att orden kommer ut i rätt ordning även när olika långa ord tar olika lång tid att läsa.

Så visst krävs det ett mer avancerat system här än om du bara läser en bok från början till slut och det är mer avancerat för att det är ett svårare sätt att läsa på. Det är inte avancerat på samma sätt som att läsa och förstå doktorsavhandlingen, där är det tolkningen av orden som blir det avancerade, inte att få orden i rätt ordning.

En CPU är mer operationsmässigt avancerad för den måste kunna göra flera olika typer av operationer. Men en högt parallelliserad GPU är mer konstruktionsmässigt avancerad för parallellismen är mer tekniskt komplicerad.

Precis. Och en GPU har inte särkskillt många utvecklingstimmar jämfört med en CPU när den släpps. Att du tar en enklare design och kör genom en modernare litografi gör inte designen mer sofistiskerad.

Jo jag misstänkte att det var något sånt du försökte få fram. Jag håller med om att det skulle bli avancerat att göra en 1000core 8086. Mitt exempel är dåligt. Hoppades att ni skulle förstå poängen och inte haka upp er på detaljer.

Även om man satt mer energi på parallellismen i en GPU så har man överlag inte utvecklat en GPU lika långt. Utvecklingstiden på en GPU är ingenting jämfört med en CPU. CPU-utveckling kräver mycket större resurser, fler människor och längre tid. Den är helt enkelt längre utvecklad.

Att något inte går på gammal tillverkningsprocess för att det är för stort betyder inte att det är mer utvecklat eller avncerat, bara för stort. Som sagt, spelar ingen roll hur du definierar ordet avancerad. Man får anstränga sig för att få logiken att gå ihop om man ska påstå att en GPU är mer avancerad än en CPU. En CPU är som sagt inte bara mer komplex, den är även mer utvecklad och finslipad. CPU-designer justeras för hand till och med. En GPU som utvecklats på mycket mindre tid är ett hafsverk i jämförelse.

Hur modern min penna är avgör inte hur avancerad bild jag gör. Att man använder mer avancerade maskiner gör chippet mindre, inte mer avancerat.

Jag vill att ni ska definiera vad som gör ett chip avancerat. Själv tycker jag det är fullkomligt logiskt att det är nivån på designen.

Det krävs både mer utveckling och finslipning för att flytta en design en processgeneration. Det är inte bara att lägga ritningen i kopiatorn och be den krympa kopian lite. (Okej, det finns såna processer också men de räknas inte som en processgeneration).

Vad som gör ett chip avancerat är en kombination av hur komplex konstruktionen är och hur svårt det är att ta fram en lösning.

Jag jobbar med utveckling av analoga chip - i stort sett allt görs för hand. Är våra chip därför mer avancerade än en CPU? "CPU-designer justeras för hand till och med". Har svårt att tänka mig att man justerar i det digitala för hand i en CPU. Men både GPU och CPU innehåller en hel del analogt som behöver justeras...

Men även från mitt perspektiv från utvecklingssidan så är det inte så mycket högre nivå att ligga en processgeneration framför. Om GPU ligger två generationer framför då kan jag nog tycka att nivån är en annan sak.

Du kan i princip inte flytta framåt två generationer utan att börja om från början med din konstruktion. Då kan det bli svårt att säga att CPU har en högre nivå bara för att den är mer komplex, då kan mycket väl GPU tyckas hålla en högre nivå för den har varit tvungen att lösa svårare designhinder.

Men det beror på synvinkel, vi som jobbar med det värderar säkert den tekniska nivån på lösningen högre än vad folk utanför gör.

Hur många arbetstimmar tror du AMDs ingenjörer lägger på korrigeringar för hand?

[/B][/QUOTE]Men även från mitt perspektiv från utvecklingssidan så är det inte så mycket högre nivå att ligga en processgeneration framför. Om GPU ligger två generationer framför då kan jag nog tycka att nivån är en annan sak.

Du kan i princip inte flytta framåt två generationer utan att börja om från början med din konstruktion. Då kan det bli svårt att säga att CPU har en högre nivå bara för att den är mer komplex, då kan mycket väl GPU tyckas hålla en högre nivå för den har varit tvungen att lösa svårare designhinder.

Men det beror på synvinkel, vi som jobbar med det värderar säkert den tekniska nivån på lösningen högre än vad folk utanför gör. [/B][/QUOTE]

En rolig detalj bara. Jämför en Athlon kärna i 250nm med en kärna från en Athlon X2 i 65nm. Det är i stort sett bara krympt. Självklart har det ändrats lite över åren med 64 bitar och så. Men varje gång en kärna krymps så tar de den gamla och krymper. Tror du de designar om K10 eller K8 från grunden varje gång de ska göra mer än en krympning?

Självklart fungerar det inte så att man bara kopierar. Men designen överlag är densamma.

Gör inte AMD både CPU och GPU nu för tiden? Hur som helst så tror jag inte någon lägger mycket tid på att korrigera för hand. Men det finns delar som görs för hand både i GPU och CPU. Inte många delar, men några stycken. Om man behöver korrigera det digitala för hand så betyder det att man har ett dåligt syntesverktyg och router. Inte nödvändigtvis att designen håller en högre nivå.

[/QUOTE]En rolig detalj bara. Jämför en Athlon kärna i 250nm med en kärna från en Athlon X2 i 65nm. Det är i stort sett bara krympt. Självklart har det ändrats lite över åren med 64 bitar och så. Men varje gång en kärna krymps så tar de den gamla och krymper. Tror du de designar om K10 eller K8 från grunden varje gång de ska göra mer än en krympning?

Självklart fungerar det inte så att man bara kopierar. Men designen överlag är densamma.

[/QUOTE]

Okej, topologin är väl inte enorma skillnader på. Det finns inte så himla mycket mer att göra med en CPU än att öka parallellismen internt.

Men jag hoppas att du inte anser att bara för att grundstrukturen är snarlik så är den inte mer avancerad i de senare fallen. Om du anser att Athlon X2 i 65 nm inte är mer avancerad än en Athlon i 250 nm så är det ingen ide att diskutera vad som är avancerat med dig. Då är det bara funktionalitet som du anser är avancerat. Du påminner lite om en pointy-haired boss i Dilbert. Eftersom du inte vet vad chipkonstruktion är så anser du att det måste vara något enkelt.

Bara en sån sak som att i 250 nm har du nog bara 5 metallager medan i 65 nm har du 10 metallager.

Krympningen är inte linjär - allt krymps inte i samma hastighet. T.ex. så krymps inte bredden i samma hastighet som höjden på ledare. I 250 nm använde man nog aluminum för ledare, i 65 nm använder man koppar. Båda två bidrar till att ge helt andra timingkrav i 65 nm än i 250 nm.

Men sånt tjafs behöver man väl inte bry sig om. Det är bara att ta sin gamla konstruktion och göra lite mindre. Vem behöver konstruktörer, det här är väl inget avancerat?

Jag vet mycket av det där. AMD gick över till koppar redan med 180nm förövrigt. Men även fast det är mycket jobb runt omkring så gör inte en minskning till 40nm från 55nm att ett chip är mer avancerat än något som är i 45nm. Det är inte så att det per automatik är så att det minsta chippet är mest avancerat.

Och när jag pratade om att det inte skiljer så mycket så menade jag ditt påstående där du säger att de börjar om från början varannan krympning. Skulle aldrig funka att designa om så avancerade chip från grunden så ofta.