Grafik işlemci pazarının iki devinden biri olan NVIDIA her sene, üzerinde çalıştığı teknolojileri katılımcılara anlattığı GPU Teknoloji Konferansı’nı düzenliyor. Firmanın geçtiğimiz sene düzenlediği konferans Fermi sebebiyle büyük bir önem taşıyordu. (NVIDIA GeForce GTX 470 Test)

NVIDIA’nın DirectX 11 destekli ilk grafik işlemci mimarisi olan Fermi tüm teknoloji meraklıları tarafından heyecanla bekleniyordu. Fermi tabanlı kartların piyasaya çıkmasından sonraki ilk GPU Teknoloji Konferansı’nda başrolün neyde olacağı merak ediliyordu.

Fermi’nin birçok yönden çok gelişmiş bir grafik işlemci mimarisi olduğunu kabul etmek gerek. Bunu sadece Fermi mimarisi ile üretilen grafik işlemcileri taşıyan ekran kartlarına bakarak söylemek hata olur.

Geçen seneki konferansta başrol Fermi’deydi

Farklı Kullanım Alanları

Piyasaya çıkan ekran kartlarının performans açısından gerçekten iyi seviyede olduğunu söylemek mümkün. Ancak NVIDIA, Fermi’nin ilk duyurulmasından itibaren grafik işlemcilerin farklı kullanım alanları üzerinde ısrarla duruyor.

Grafik işlemcilerin artık sadece grafik uygulamaları için kullanılmasının bir israf olduğunu düşünen NVIDIA mühendisleri, geliştirdikleri grafik işlemcilerin sistemde bulunan ikinci bir işlemci gibi çalışmasını sağlamak üzerinde duruyorlar. Bu amaçla, CUDA adlı yazılım platformunu uzun bir süre önce ortaya çıkaran NVIDIA, Fermi mimarisi ile bu yönde çalışmalarına hız vermişti.

{pagebreak::Fermi Neyi Yapamadı?}

Fermi Neyi Yapamadı?

Fermi tabanlı ekran kartları piyasaya çıktığında herkeste ufak bir hayal kırıklığı yaşandığı söyleyebiliriz. Kartların gösterdikleri performans farkı hiç de NVIDIA’nın daha önce iddia ettiği gibi değildi.

DirectX 11 söz konusu olduğunda rakiplerinin çok önünde olan Fermi tabanlı GeForce GTX 400 serisi, DirectX’in önceki sürümlerinde ise rakiplerinden çok farklı görünmüyordu.

NVIDIA yaptığı hatayı tekrar etmemeye çalışıyor

Güç ve Sıcaklık

Fermi ile ilgili hayal kırıklığının asıl sebebi ise kartların harcadığı inanılmaz miktarda güç harcaması ve çok ısınmasıydı. Bu iki durum, Fermi tabanlı GeForce kartlarını satın almayı bekleyenleri ikinci kez düşünmeye sevk etti. Bu da yeni nesil kartlarını rakibinden ancak altı ay sonra piyasaya sürebilen NVIDIA için büyük bir eksi oldu.

Piyasaya ilk sürülen GeForce GTX 480 ve 470 bu sorunlardan büyük ölçüde muzdaripken, NVIDIA daha sonra piyasaya sürdüğü GeForce GTX 460 ile kendini affettirmesini bildi. (Editörün Seçimi: Zotac GeForce GTX 460)

Tüm bu yaşananlar geride kaldıktan sonra, bir sonraki GPU Teknolojileri Konferansı’nda NVIDIA CEO’su Jen-Hsun Huang’ın neler söyleyeceği merak ediliyordu. Huang , biraz da beklenmedik şekilde NVIDIA’nın önümüzdeki sene piyasaya çıkaracağı yeni nesil GPU mimarisi ile birlikte yakın gelecek planlarını açıkladı.

{pagebreak::Hoşgeldin Kepler}

Hoşgeldin Kepler

NVIDIA CEO’su, yakın gelecekte piyasaya süreceği ekran kartı serilerinin yerine, aynı Fermi’de yaptığı gibi mimari üzerinde durarak, önümüzdeki üç yıl içerisinde kullanıcılara sunulacak GPU mimarilerinden bahsetti. Buna göre NVIDIA bizleri öncelikle 2011 de Kepler, daha sonra 2013’te ise Maxwell ile tanıştıracak.

2011’in ikinci yarısında kullanılmaya başlanacak olan Kepler mimarisi, mevcut Fermi mimarisinin yerini alacak. Kepler’in Fermi’den en büyük farklarından biri üretim sürecinden ileri geliyor.

40 nm süreci ile tasarlanan Fermi mimarisinin yerine, Kepler mimarisi 28 nm süreci ile üretilecek. Transistor boyutundaki bu neredeyse yarı yarıya düşüş birçok avantajı da beraberinde getirecek.

Yeni nesil Kepler, Fermi’den çok daha verimli olacak

Watt Başına Performans

Jen Hsun Huang’ın yeni nesil mimariler hakkında yaptığı sunumda özellikle üzerinde durduğu konu harcanan her watt başına alınan performans oldu. Fermi mimarisinin en başta gelen sıkıntılarından birinin güç tüketimi olduğu göz önüne alındığında, yeni mimaride üzerinde en çok çalışılan konunun da bu olması hiç de şaşırtıcı değil.

Grafik işlemci teknolojisinde günün birinde güç konusunda doğal bir sınıra ulaşılacağı bir gerçek ve NVIDIA’nın bunun farkında olarak sadece saf performansa değil de watt başına alınan performansa odaklanması çok mantıklı gözüküyor.

Sunum sırasında gösterilen bir grafikte, Kepler’in watt başına performans alanında Fermi’den yaklaşık 4 kat daha verimli olduğu görüldü. NVIDIA’nın iddiasına göre Kepler mimarisine sahip grafik işlemciler 1 watt’lık güç ile saniyede 6 adet çift duyarlıklı kayan nokta (double precision floating point) işlemi yapabiliyor. Fermi ise aynı şartlar altında en fazla 1,5 adet işlem yapabiliyor.

{pagebreak::CPU Benzerliği}

CPU Benzerliği

 NVIDIA’nın Fermi’de de üzerinde durduğu konu olan grafik işlemcilerin başka alanlarda da kullanılması konusu Kepler için de geçerli olacak. Yeni nesil Kepler mimarisi ile üretilecek grafik işlemciler CPU’larla benzer bazı özelliklere sahip olacak.

CPU’ların sahip olduğu sanal bellek, listeleme, görev duraklatma gibi özellikleri yeni nesil Kepler mimarisine sahip NVIDIA grafik işlemcilerinde de yer alacak. Bu durum yazılım geliştiricilerin hem CPU hem de grafik işlemci ile beraber çalışmasına olanak tanıyacak ve işletim sistemlerinin bu durumdan faydalanmasını sağlayacak.

Bilgisayarların paralel işlem kapasitesine olan ihtiyacı her geçen gün artıyor

CUDA Etkisi

CUDA platformunun mucidi olarak gösterilen Ian Buck, artık sistemlerde iki tip işlemcinin yer aldığını ve bunlar arasındaki iletişimin daha verimli bir şekilde yapılması gerektiğini belirtiyor.

CPU için olan bir kodu GPU üzerinde de işlenebilir hale getirmenin yazılım geliştiricilerinin işini kolaylaştıracağını ve daha fazla kaynağa sahip olmalarını sağlayacağını söyleyen Buck, yeni nesil mimaride CPU için ayrılmış belleğin doğrudan GPU tarafından okunabilmesini sağlayan bir sistem geliştirdiklerini belirtti.

{pagebreak::Maxwell de Sırada}

Maxwell de Sırada

2011′in ikinci yarısında kullanıcılarla buluşacak olan Kepler mimarisinden sonraki adım ise Maxwell olacak. NVIDIA, Maxwell mimarisinde transistorları bir kademe daha düşürüp 22 nm sürecine geçmeyi hedefliyor.

Böylece yine watt başına alınacak performans oranında büyük bir artış olması bekleniyor. NVIDIA’nın yayınladığı grafiğe bakıldığında Maxwell’in Fermi ve Tesla’nın yanı sıra Kepler’den de çok daha verimli bir mimari olacağı görülüyor. NVIDIA, Maxwell mimarisine sahip grafik işlemcilerin watt başına alınan performans konusunda Fermi’den 10 ile 12 kat daha verimli olacağını iddia ediyor.

Transistor sayıları her mimaride daha da artıyor

Ara Seriler

NVIDIA’nın yol haritasına bakıldığında üç yıl içerisinde sadece iki yeni seri grafik işlemci çıkaracağı düşünülebilir fakat şirket bu ana mimariler arasında yer alacak serileri de piyasaya sürecek.

Şirket, Kepler’den önce Fermi’nin gelişmiş bir sürümünü piyasaya çıkaracak. Aynı şekilde Kepler ile Maxwell arasında da ara bir seri daha olacak.

Bu ara serilerde kendinden öncekilerden daha fazla çekirdek ve daha hızlı bellek gibi özellikler yer alacak fakat mimaride büyük değişiklikler yer almayacak.

:: NVIDIA’nın yeni GPU mimarilerinin son kullanıcıya etkisi nasıl olur?