الحسم الأخير: معمارية بطاقات GF100/Fermi .. الطُموح علي الورق و الاخفاق علي الطبيعة؟

[شلاع العتر]

This what I meant

If nvidia create "Perfect chip" for Fermi it will be power "black hole"

"هذه المشاركة بواسطة الهاتف الجوال"

[zwawy]

وصلت ياسيدنا ... حياك الله وشكراً على التوضيح

[king4x4]

ان تكلفه تصنيعه أغلى من تكلفه تصنيع نواه 5870. و ال460 قاعد ينباع بتقريبا نصف سعر ال5870 و الحركه ذي سببها الرئيسي حفظ ماء الوجه فقط لا غير و المكاسب فيها أقل بكثير من المعتاد.

السبب في تكلفه النواه ان أصل نواه ال460 أكبر من نواه ال58XX !

[Jiraiya]

ان تكلفه تصنيعه أغلى من تكلفه تصنيع نواه 5870. و ال460 قاعد ينباع بتقريبا نصف سعر ال5870 و الحركه ذي سببها الرئيسي حفظ ماء الوجه فقط لا غير و المكاسب فيها أقل بكثير من المعتاد.

تصنيع الـ GTX 460 أغلى من HD 5870 :confused::confused:

السبب في تكلفه النواه ان أصل نواه ال460 أكبر من نواه ال58XX !

هذا ليس شرطاً

[aziz-50]

مقال متميز أخ حميدو وجهد متميز .

ال460 تكلفه تصنيعه أغلى من تكلفه تصنيع نواه 5870. و ال460 قاعد ينباع بتقريبا نصف سعر ال5870 و الحركه ذي سببها الرئيسي حفظ ماء الوجه فقط لا غير و المكاسب فيها أقل بكثير من المعتاد.

السبب في تكلفه النواه ان أصل نواه ال460 أكبر من نواه ال58XX !

أذكر أن هنالك مقاله لتشارلي حسب فيها تكلفه كرت GTX460 وكرت HD5830 , حتى تشارلي لم يقل أن تكلفة GTX460 أعلى من HD5830 , فما هي الأسس التي أعتمد عليها عليها في إستنتاجك أن تكلفة تصنيع GTX460 أعلى من HD5870 ؟ هل حجم النواة أم تكلفة ال PCB ?

إذا من ناحية الحجم فحجم نواة GF104 هو 320 وحجم نواة RV870 هو 334 .

[SNOOP-NO LIMIT]

ال460 تكلفه تصنيعه أغلى من تكلفه تصنيع نواه 5870. و ال460 قاعد ينباع بتقريبا نصف سعر ال5870 و الحركه ذي سببها الرئيسي حفظ ماء الوجه فقط لا غير و المكاسب فيها أقل بكثير من المعتاد.

اولا كيف تقول ان تكلفة GTX 460 اكثر من تكلفة تصنيع HD 5870 وبد ذلك تقول ان المكاسب فيها اقل بكثر من المعتاد ؟؟
هناك تناقض واضح في كلامك بما انك تقول ان بطاقة GTX 460 اكثر تكلفة تصنيع من بطاقة HD 5870 فهذا يعني انه لا يوجد اي ارباح تذكر لأن البطاقة تباع بسعر 200 دولار إذا كيف تقول ان هناك ارباح ان كانت البطاقة تباع بسعر 200 دولار وهي اكثر تكلفة من تصنيع بطاقة HD 5870؟؟؟

[hero77]

مشكور اخي على الموضوع الرائع والشرح الوافي

[HuLkY]

ممتاز دكتر محمد , انا فعلا من انصار راى لو ستخرج للناس طبخة , لتكن معدة 100% بلا مشاكل ,لا اريد بعد اكلة ممتعة ان امر كل مرة بعسر هضم لسخونة الاكلة او تطلبها الكثير من الفراغ فى معدتى , بارك الله فيك فعلا دكتر حميدو

[Hameedo]

كل عام وأنتم بخير جميعا أيها الزملاء ..

لكن اتوقع ان المعمارية القادمة سوف تعالج كثير من هذه المشاكل (من الصعب كلها)

هذا هو حال عالم التقنيات دائما ..

بالنسبه للحراره فانا مختلف معاك في النقطه دي وكل الاعضاء اللي عندهم فيرمي هياكدولك الاختلاف ده

لم تُذكر الحرارة في المقال كمثال لعيب يعوق استخدام البطاقات ، ولكن كعيب يعوق زيادة الترددات ، لكنني أتفق معك جزئيا في أنها ليست العامل الأساسي في تقييد الترددات ، في رأيي فان استهلاك الطاقة هو العامل الأكبر تاثيرا.

ولكن السؤال هل ممكن استخراج القوه دي...ام ان الامر انتهى خلاص ولا ستظل هذه القوة مخفيه او بمعنى اصح مهدره ؟!!

يمكن دائما تعديل العيوب ، واستخراج أداء أعلي ، وسأناقش هذا في المقال القادم عن معمارية GF104 باذن الله .

لي بعض الاستفسارات :
1- ماذا عن معمارية GF104 ومدى اتصال المظللات بالقلب ؟هل يوجد ثبات ام نقصان

نقصان ، وصلت النسبة الي 66% و سوف أتحدث عن هذا بالتفصيل في مقال لاحق عن GF104 باذن الله .

2-- الى اي مدى تعوض به برامج القيادة في بطاقات ATI اتصال المظللات بالقلب ذي العشرين بالمئة فقط ؟

ATi تعوّض النقص في الاتصال عن طريق عدد المظللات الكبير ، فعلي الرغم من قلة نسبة الاتصال (20% فقط )، الا انها تعني 320 مظلل وهي نسبة كبيرة بسبب عدد المظللات الكبير أصلا (1600).

أيضا عن طريق برنامج القيادة ، حيث يتولّي تحليل البيانات الرسومية ، واستخراج قوالب معينة في تسلسل البيانات ثُم ارسال هذه البيانات علي هيئة حزم ، كل حزمة تحوي بيانات لثلاثة أو أربعة أو خمسة مظللات في وقت واحد ، والمحصّلة هي أن مظللات بطاقات ATi تستهلك بمعدّل 60~70% ، لكن لا تنسي أن المظللات هي جزء من عدة أجزاء من منظومة المعالجة .

بمعنى هل لا يزال هناك اداءاً وقوة تستطيع بطاقات ATI بها زيادة اداءها عن الوضع الحالي عن طريق برامج القيادة؟

نظريا نعم ، لكن هذا محصور بالتطبيقات ، فمن التطبيقات ما يقبل التطويع الي درجة عالية (تقسيم البيانات الي أجزاء أصغر وأصغر )، ومنها الذي لا يقبل .

ولكن ماذا اخى العزيز عن معمارية الGF104 ..والتى تسود المبيعات ألان ...بعد التعديل الجوهرى على المعمارية نفسها ؟

معمارية GF104 هي تنقيح لمعمارية GF100 ، مع تعديلات جذرية ، وهي عيّنة مثيرة للاهتمام لقدرات معمارية Fermi من ناحية القابلية للتطويع وكفاءة استهلاك البيانات وتوزيعها ، وسوف ألقي عليها الضوء قريبا باذن الله .

ولكن سؤال هل هذا يعني ان قابلية كثر السرعة في بطاقات gf100/gf104 كبير واكثر من ذلك ولكنها تحتاج تبريد فقط اي يمكن الوصول مثل بال 470 ل 1000 للكور مع تبريد جيد جدا ؟

نعم .

If nvidia activate all disabled part and sell the chip with full power , how much energy consume ?

بدون عيوب التصنيع ، أُرجّح أن البطاقة كاملة المواصفات ستستهلك نفس مقدار الطاقة الخاص ببطاقة HD5970 .

من وجهة نظري بنية المعمارية بهذه المواصفات الضخمة ليست شيئاً يُحسب لـ nVIDIA طالما فشلت في النهاية في تقديم المرجو منها فضلاً عن وجود أخطاء شنيعة تبدو ساذجة مثل الإختناق الحادث بسبب محدودية عرض ناقل بيانات وحدات ROPs ..

الأرجح أن أخطاء عرض الناقل الخاص بوحدات الاخراج كانت نتيجة لعدم رغبة Nvidia في تعقيد تصميم النواة أكثر من ذلك ، فهي غالبا كانت تظن أن GTX 480 سيأتي بـ512 مظلل كاملين ، ولهذا سيحوي 32 وحدة اخراج فعّالة ، مما يضعه في نفس مستوي المنافس في قوة دقة العرض ، (وهو أمر غير سئ ، فليس من الضروري أن تتفوق نواة ما علي نواة أخري في كل الجوانب الرسوميّة )، لكن الرياح جاءت بما لا تشتهي السفن .

فتفوق البطاقات الحالية هو ثمرة تأخير شهور تم دراسة بطاقات المنافس فيها بكل دقة ومعرفة أسرار معماريتها وعيوبها ومميزاتها ...

معمارية GF100 أخذت وقتا طويلا في التصميم لاحتياجها للتغلّب علي عقبات تقنية لم يسبق لأحد مُعالجتها من قبل ، وأولها هو احتواء البطاقات علي أربع وحدات للرسم ، فهذه سابقة لم تحدث قط في تاريخ البطاقات الرسومية، التي احتوت دائما علي وحدة واحدة فقط .

أيضا احتياجها لتصميم ذاكرة مخبأة مترابطة منطقيا Coherent Cache ، مثل الذاكرة الموجودة في المعالجات المركزية ، وهذا أمر شاقّ للغاية .

في النهاية انخرطت الشركة في حرب مع دقة تصينع 40 نانو غير الناضجة ، مما أدي الي تأخرها أكثر وأكثر .

من ناحية أخرى أرى أن بعض المواصفات التي قدمتها nVIDIA كمثال دعمها لـ SuperSampling في معالجة التعرج ليست بالشيء المثير فهي مكلفة حسابياً وتستغل عرض النطاق الترددي والذاكرة بشراهة والجدوى ليست بالشيء الذي يستحق ...

أتفق معك في ذلك أخي يحيي، لكن بعض المهمّتين بجودة الصورة الفائقة سيجدون هذه الخاصية مفيدة .

النقطة التي اريد ان اصل لها انه ليس من المعقول ان زيادة 32 شيدر سوف يرفع الإستهلاك الى هذه النسبة الكبيرة وهذا يعني ان لو جائت بطاقة GTX 480 بنسخة 512 شيدر على نفس الـ PCB القياسي لن يكون إستهلاك الطاقة بهذا الشكل الذي نراه لأني كما وضحت سابقا تلك البطاقة غير قياسية(PCB احترافي) ومسكورة السرعة وتستخدم 8-8 بن إذا هذا الإستهلاك لا يعطينا نسبة الإستهلاك الحقيقي عندما نفعل 32 شيدر من على نفس GPU بالنسبة للبطاقة القياسية .

في الحقيقة ، استهلاك تلك البطاقة ذات الـ512 مظلل غريب ويخالف القواعد الفيزيائية ، فليس من المعقول أن تؤدي زيادة 7% في عدد المظللات ووحدات الاكساء ، الي زيادة 200 واط كاملة من استهلاك الطاقة !

ربما يكون هذا بسبب خطأ في عملية القياس ، أو بسبب استخدام مزوّد ذو كفاءة منخفضة (فيستهلك طاقة كبيرة من مقبس الطاقة في الحائط) ، أو حتي استخدام طريقة معقّدة لتفعيل المظللات المٌعطّلة قسرا ، مما نتج عنه تغيرّ غير طبيعي في استهلاك النواة للطاقة .

 التشويش الموجيّ

دكتور حميدو ماذا تقصد بهذا المصطلح انا اعرف عند ازدياد التردد تظهر ما يسمى السعات الطفيلية و هي تشكل ممانعة سعوية داخل الترانزستورات الموسفت MOSFET تؤدي إلى إضعاف الاشارة الرقمية المعالجة و في النهاية تؤدي إلى إختفائها "عدم قدرة الدارات اللاحقة على التعرف على الإشارة " مما يؤدي إلى ظهور حالة عدم الاستقرار في عملية المعاجة فهل هذا ما قصدته بالتشويش الموجي ام شيء أخر

في الحقيقة كنت أقصد عدة ظواهر مختلفة تؤدي ملها الي نفس النتيجة ، لكنني لم أرغب في الاستفاضة في شرحها ، لهذا بحثت عن أقرب تسمية "شبه علميّة "، واستخدمتها في المقال ، بحيث يصل المعني منها الي القارئ مباشرة.

قصدت ظاهرة الحثّ الذاتي Self Inductance ، أو Inductive Reactance والتي تحدث عندما تزيد ترددات مرور التيار جيئة وذهابا في الأسلاك والموصلات ، والتي ينتج منها مجال كهربي ذو قيمة متزايدة باضطراد ، يعمل هذا المجال كعائق لمرور التيار .

قصدت أيضا ظاهرة المُفاعلة السعويّة Capacitive Reactance (والتي أشرت اليها باسم السعات الطفيلية ؟) والتي تحدث عندما تكون المسافة بين الموصلات أو الأسلاك ضئيلة جدا ،وعندما تتعرض لتيار كهربي ذو تردد عال فانها تعمل مثل المكثّف Capacitor تماما ، وتفقد التيار تدريجيا ..

قصدت كذلك زمن تحويل التيار في الترانزيستور Transit Time ، والذي يجب ألا يقل عن قيمة معينة ، اذا قلّت هذه القيمة (في حالة العمل علي ترددات عالية) ، فان الترانزيستور يفقد جزءا كبيرا من قوّة النبضة Signal Amplitude ، مما يؤدي الي تشوّه الاشارة ، وبطلانها تماما .

لكن هل اقول ان ملخص مقالك هو ان استهلاك الطاقة سبب في ضعف الفيرمي ؟

استهلاك الطاقة المرتفع أدّي فقط الي تقليل ترددات المظللات ،باقي عيوب المعمارية جاءت من تعقيد تصميم البطاقة ، حيث بذلت الشركة مجهودا كبيرا في تصميم تحسينات الذاكرة المخبأة ووحدات الرسم ثم عتاد الحوسبة ، وهذا كلّفها وقتا طويلا ، وجعلها تغيرّ من أولوياتها ، وتقدم بعض التضحيات هنا وهناك ، وخصوصا بعد مشاكل دقة تصنيع 40 نانو ، والتي أجبرت ATi علي اعادة تصميم HD 5870 أيضا ، واختصار جزء كبير من عتاده .

رأينا مافعل GTX 460 بكآفة الكروت من HD 5750 إلى HD 5870 فقد عرّ سمعة كل الكروت تلك للخطر ومن ضمنها 470 GTX و 465 GTX الذي بالأسآس , وهو بنواة GF 104 المعدلة

سيتم تناول نواة GF104 بالتفصيل باذن الله في مقال منفصل، ذلك لأن Nvidia غيّرت من فلسفتها في معالجة البيانات أثناء تصميمها .

[CR@N$H]

صدقني يا دكتور حميدو ردك الذي ذكرته أفضل من رد الكثير من الدكاتره لدينا في الجماعة تصور كنت اسأل اكثر من دكتور لدينا في الجامعة و مختص بهذه الأمور و دون فائدة على كل حال عندي سؤال اخر ما هو مرجعك في تشريح النواة أقصد تحديد مواقع العناصر المكونة لها لأن مثل هذه المعلومات لا تكون مذكورة من قبل الشركة المصنعة

[Hameedo]

ما هو مرجعك في تشريح النواة أقصد تحديد مواقع العناصر المكونة لها لأن مثل هذه المعلومات لا تكون مذكورة من قبل الشركة المصنعة

صورة قديمة لنواة GT200 ، يظهر فيها مكان وحدات التظليل والاكساء والاخراج وعتاد التوزيع ..الخ ، (هنا) ،قمت بالمقارنة بين هذه الصورة وصورة نواة GF100 ، واستخرجت أوجه التشابه .

يجب ملاحظة أن عتاد التوزيع يكون دائما في منتصف البطاقة ، وأن وحدات التظليل تكون منتظمة الشكل ، ويتكرر نمط شكلها مرارا في كافة ارجاء النواة ، ذلك لأنها تترتيب في مصفوفات ذات عدد محدد ( في GF100 تحتوي المصفوفة علي 32 مظلل ) ، وفي HD 5870 تحتوي المصفوفة علي 80 مظلل .

وحدات الاكساء توجد دائما ملتصقة بمصفوفات وحدات التظليل ، لأن عملية الاكساء تتبع أو تسبق عمليات التظليل مباشرة .

وحدات الاخراج توجد حول منتصف النواة ، أما الذاكرة المخبأة فتتوزّع حول وحدات الاخراج والاكساء .

قصدت ظاهرة الحثّ الذاتي Self Inductance ، أو Inductive Reactance والتي تحدث عندما تزيد ترددات مرور التيار جيئة وذهابا في الأسلاك والموصلات ، والتي ينتج منها مجال كهربي ذو قيمة متزايدة باضطراد ، يعمل هذا المجال كعائق لمرور التيار .

المعذرة يا أخي علي هذا الخطا الكتابي ، فلقد قصدت مجالا مغناطيسيا .

[S@M]

معمارية GF104 هي تنقيح لمعمارية GF100 ، مع تعديلات جذرية ، وهي عيّنة مثيرة للاهتمام لقدرات معمارية Fermi من ناحية القابلية للتطويع وكفاءة استهلاك البيانات وتوزيعها ، وسوف ألقي عليها الضوء قريبا باذن الله .

يبدو ان معمارية الفيرمى ...لديها بالفعل قابلية جيدة للتطويع ..وطرق توزيع الستريم بروسيسور ..داخل الGPU

شكرا دكتور محمد على الوجبة الدسمة وردودك التوضيحية ...

وفى انتظار جديدك لمعمارية الGF104 ...يا عزيزى

[tarekforall]

ما شاء الله مقال رائع دكتور حميدو

[Unique LX]

أعتقد أن سبب وجود هذه المشكلات دون حل , هو حال السوق فلم تجد إنفيديا الوقت الكافي لحل المشاكل , أيضا لا ننسى جهود ATi الكبيرة
في إصدار كروتها في أسرع وقت مما ضيق الخناق بشكل كبير على إنفيديا .

أسلوب إنفيديا في الدعاية المباشرة و الغير المباشرة هو من جعل الكثير ينتظر حتى صدور بطاقاتهم , حتى و إن لم يعجب الأغلبية الأداء الحقيقي على أرض الواقع
للبطاقات إلا أنها استغلت المميزات الأخرى , و أنا ممن انتظروا هذه الفترة و بكل صراحة أحد الأسباب هو عدم وجود ألعاب قوية تدعم DX11
بشكل كامل + استمرار صدور ألعاب تدعم PhysX بالرغم من كون اللعبة تدعم DX10 ....

استطيع استنتاج أنه لو تمj السيطرة على درجات الحرارة فإنه بالإمكان إعادة الترددات إلى ما كان متوقعا طبعا بتجاهلنا لإsتهلاك الطاقة .
و اعترف بأني وجدت أغلب من لديهم بطاقة 480GTX في المواقع الأجنبية , قد كسروا سرعة بطاقاتهم إلى 800 و استغربت عدم خوفهم
ربما هذا هو سبب ارتياحهم من هذه السرعة تحديدا .

أيضا اعتقد بأن وجود الفيرمي بالنهاية على أرض الواقع هو إنجاز بحد ذاته رغم العيوب التي من الممكن استغلال الوقت في حلها و الإستفادة منها
في تصميم معمارية قادمة بكل تأكيد .

و في النهاية لا بد من وجود دعم ما إلى درجة كبيرة لإنفيديا مكنها من المخاطرة بهذا الشكل !!!

و شكر للجميع .

[UNIVERSE]

موضووع في قمة الروعة
اخي حميدو
لقد قراته عدة مرااات املا ان اتعمق اكثر واكثر في بحر هذه المعلومات
شكرا لك وجزاك الله خيرا