NVIDIA GPU大揭密：28nm對(duì)開(kāi)普勒能效的貢獻(xiàn)

　　雖然有爆料稱NVIDIA對(duì)臺(tái)積電已經(jīng)恨之入骨，也有跡象表明NVIDIA正在尋求與GlobalFoundries、三星的代工合作，但對(duì)臺(tái)積電的依賴已經(jīng)如此之深，兩家還得好好合作下去。做為工程團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)，Joe Greco已經(jīng)在開(kāi)普勒的制造上與臺(tái)積電合作了三年，今天他就分享了28nm工藝對(duì)開(kāi)普勒能效的一些影響。

　　開(kāi)普勒核心照片

　　相信大家也看出來(lái)了，與以往不同，開(kāi)普勒這次特別強(qiáng)調(diào)自己擁有更高的能效（Power Efficency），而不再單獨(dú)宣傳性能或者曲面細(xì)分之類(lèi)的技術(shù)。Joe Greco也提到了一點(diǎn)，說(shuō)開(kāi)普勒的使命就是在每個(gè)能量單位（瓦特）上發(fā)揮最佳性能。

　　開(kāi)普勒使用的臺(tái)積電28nm工藝是其中的HP高性能版本，并融入了其第一代高K金屬柵極（HKMG）、第二代硅鍺應(yīng)變（SiGe）技術(shù)。NVIDIA宣稱，此工藝相比于40nm可將運(yùn)行功耗降低大約15％、漏電率降低大約50％，最終帶動(dòng)整體能效提升大約35％，而在不同游戲中，GeForce GTX 680相比于GeForce GTX 580的能效提升幅度少則60％、多則可達(dá)100％。

　　顯微鏡下的臺(tái)積電28nm HP

　　28nm與開(kāi)普勒能效提升

　　因?yàn)殚_(kāi)普勒同時(shí)引入了新工藝和新架構(gòu)（NVIDIA是這么說(shuō)的），開(kāi)發(fā)模式也不同于以往。從前，NVIDIA負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、臺(tái)積電負(fù)責(zé)制造，兩家各行其是，但這一次，開(kāi)普勒流片之前三年雙方就開(kāi)始了緊密合作，共同完成了生產(chǎn)認(rèn)證平臺(tái)（PQV），使得臺(tái)積電工藝工程師和NVIDIA設(shè)計(jì)工程師可以在流片之前就對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)原型，工藝和設(shè)計(jì)兩方面都進(jìn)行了優(yōu)化，最終得到了能效更高的開(kāi)普勒，而不是簡(jiǎn)單地將芯片工藝換成28nm。

　　Joe Greco最后還說(shuō)，開(kāi)普勒只是萬(wàn)里長(zhǎng)征中的一步，NVIDIA未來(lái)還會(huì)繼續(xù)與臺(tái)積電合作開(kāi)發(fā)，事實(shí)上NVIDIA最近剛剛從臺(tái)積電那里拿到了20nm工藝增強(qiáng)版PQV的第一個(gè)版本，會(huì)在下下代GPU上獲得更高能效。

　　這就是說(shuō)，2013年的“麥克斯韋”（Maxwell）仍會(huì)使用28nm，再往后的新一代就會(huì)進(jìn)步到20nm。

　　NVIDIA GPU路線圖