NVIDIA野心勃勃！如果未來顯卡長這樣……
NVIDIA今天宣告了下一代GPU架構“帕斯卡”，擁有統(tǒng)一虛擬尋址、3D Memory立體堆疊整合顯存、NVLink高速互連通道等殺手锏。其實，NVIDIA已經(jīng)有了帕斯卡核心顯卡的初期樣品，但沒有拿出實物，而是公布了一張概念圖。
這張卡的設計非常獨特，但需要特別注意的是，至少就目前了解到的情況，它并不是普通桌面上的GeForce，而是高性能計算領域的Tesla。
從照片上看，這種新的設計不但體積小巧(官方稱只有目前高端卡的約1/3)，而且不再是垂直插入主板的PCI-E擴展卡，改成了橫躺在主板上的子卡樣式，并通過新設計的NVLink總線和系統(tǒng)相連。
僅此一點就可以說明，這種設計在普通桌面上是行不通的，NVIDIA對于主板行業(yè)沒有話語權，但是在服務器領域，特別是那些需要緊湊型計算的地方，NVIDIA完全可以和廠商們合作，進行新的設計。
使用這樣的計算卡，不但能用上更高速的NVLink總線通道，還能大大減小對服務器的空間占用，而且能和CPU處理器共用散熱器。
可以看到，它的系統(tǒng)接口已經(jīng)不是PCI-E，那是什么？又在哪里呢？別急……
NVLink是其中最關鍵的地方，這是NVIDIA、IBM共同設計的新型總線通道，計劃至少在某種程度上取代PCI-E，更好地支持多GPU互連，因為目前PCI-E 3.0 16GB/s的帶寬實在太窄，跟顯存動輒250GB/s+完全沒法比，未來的PCI-E 4.0也不太可能追上。
NVLink其實汲取了PCI-E的很多特性，編程方面都是一樣的，但使用了不同的信號體系，而且屬于真正的點對點設計，可以讓多顆GPU直接互連，不用再繞過PCI-E。這有點像AMD HT、Intel ?QPI。
NVLink的最小單元叫做“block”(區(qū)塊)，每個包含八條通道，每條通道20Gbps，合計帶寬就是20GB/s，就傳輸率而言大約是20GT/s，大大超出PCI-E 3.0 8GT/s。
多個block還可以組合在一起，提供更高帶寬，或者連接更多設備。
NVLink既然要拋棄PCI-E，接口設計自然也要隨之改變，采用了夾層接口或者叫中間接口(mezzanine connector)。這東西其實并不罕見，很多擴展子卡都是這樣實現(xiàn)的，GeForce GTX 295的兩張PCB也是如此組裝在一起的。
這樣的接口還有個好處，那就是更高的供電效率，接口本身即可滿足供電需求，不再像PCI-E那樣插槽最大只有75W，超過了就必須用輔助接口。
NVIDIA沒有讓我們看他們的新接口具體是什么樣子(肯定在卡的背面)，但顯然需要很大的變動，必須和主板、服務器廠商一起干。
當然了，NVIDIA自己也知道不可能完全拋棄PCI-E，NVLink的某些指令和控制通信其實還要走PCI-E，剛才說的全新設計至少初期只能在高性能計算服務器里看到，消費級市場甚至圖形工作站還得老老實實地用PCI-E。
NVLink要到兩年后才會投入實用，但是已經(jīng)有了更長遠的規(guī)劃，不但要在GPU-GPU之間做，還要做到GPU-CPU的互連。
剛才就說了與IBM的合作，因為NVIDIA本身就是OpenPower聯(lián)盟的一員，IBM Power處理器就將支持NVLink，而且說不定NVIDIA自己設計的ARM架構處理器(丹佛)也會支持，但目前均未有具體計劃披露。
甚至連第二代都規(guī)劃好了。NVLink 2.0將在帕斯卡之后實現(xiàn)，也就是推遲的伏打，會引入緩存一致性，從而進一步提升性能，并成為真正的異構架構。
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