GeForce GTX 690とTitanの誕生秘話

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上から：タンクよりもハンターを優先

GeForce GTX 400と500の頃、Nvidiaのマーケティングで使われた比喩は、WoW中毒から立ち直った私にとって心に響くものでした。GF110を搭載した最高級のパーツを「戦車」と呼び、Fermiアーキテクチャが実現するあらゆる演算性能とゲームポテンシャルを余すところなく搭載しているという意味でした。その後、GF104ベースのGeForce GTX 460が登場し、プレイ可能なフレームレートにより適したリソースを搭載しました。より軽量なGPUを実現するために、大型チップの倍精度演算ユニットの大部分を犠牲にしました。開発チームはこのモデルを「ハンター」と呼んでいました。

Kepler世代に話を戻しましょう。NvidiaがGeForce GTX 680を発表し、GK104のルーツを明らかにしたにもかかわらず、発表イベントでコンピューティング性能について何も語らなかったとき、誰もがよりハイエンドな何かが控えていると予想しました。今となっては周知の事実ですが、Nvidiaは政府にTeslaカードの形で販売するために、約18,000枚のGK110を必要としていました。そこでNvidiaは、後にGeForce GTX 680となるGK110がAMDの精鋭部隊にどれほど対抗できるかを必ずしも把握していなかったにもかかわらず、まずGK104を市場に投入することを決定しました。今にして思えば、このアプローチは功を奏しました。しかし、失敗する可能性もあったのです。

NvidiaはGK110の開発にずっと取り組んでおり、このプロセッサは確かに大きな技術的課題を突きつけました。GeForce GTX 280の中核を成す、オリジナルの（65nm）GT200 GPUは576平方ミリメートルでした。GK110は551平方ミリメートルと依然として巨大な面積を誇りますが、トランジスタ数はGT200の1.4億個に対して71億個にも達します。GK110はTSMCが28nmプロセスで製造できる最大のチップだと聞いています。つまり、振り返ってみると、デスクトップ向けGPUにおけるNvidiaの「タンク」の開発を遅らせることで、同社は熱的・音響的に優れた高性能GPUに必要なエンジニアリングを行うことができたと言えるでしょう。

とはいえ、Nvidiaの意思決定者たちがすぐにこの状況になると分かっていたわけではありません。Fermi（悪名高い高熱のGeForce GTX 480を搭載していたことを覚えているでしょう）から来たばかりのAndrewのチームは、Jonahのチームが開発中のチップのサイズを見て、GK110は300WのGPUになると即座に推測しました。しかし、GPUエンジニアたちはKeplerの方が電力効率が高いと確信しており、最終的に、SMXを1つ無効化したGeForce GTX Titanは、Nvidiaのボード開発者が期待していた250Wを達成しました。   

ボードチームは、GeForce GTX 680のGK104プロセッサを250Wの製品として計画し、244WのGeForce GTX 580のGF110を置き換えることを想定していました。しかし、昨年3月に判明したように、680のTDPは最終的に195Wとなり、GPU Boostによって最大225W程度まで引き上げられました。しかし、AndrewとJonahは当時、エンジニアたちが前世代の電力問題、Keplerによる効率化の可能性、そしてAMDの強力なGCNアーキテクチャへの移行という、3つの問題に同時に取り組んでいたため、かなりのストレスを抱えていたことを認めています。