Saltar al contenido
ᐅ HielosMendez – Información digital que te dejara helado 🧊🥶

¿Por qué las tarjetas gráficas de gama alta son tan grandes?

Durante el fin de semana, AMD anunció su nueva tarjeta gráfica R9 285 (busque revisiones próximamente). Esta GPU es esencialmente una R9 280X reducida – es análogo a la vieja Radeon 7950, excepto que tiene menos RAM (2GB en lugar de 3GB) y las características que AMD introdujo en la familia R9 290X. Eso significa compatibilidad con TrueAudio y motores de comandos asíncronos que pueden manejar ocho comandos en lugar de solo dos. También es compatible con el motor XDMA de AMD para un mejor escalado de múltiples GPU.

Sapphire no perdió el tiempo en anunciar dos versiones de la tarjeta: una pequeña edición compacta de 17,1 cm (6,7 pulgadas) de largo y un modelo estándar de 10,3 pulgadas de largo. Ambos son modelos más fríos de doble ancho, pero la edición compacta es aún más esbelta. Eso plantea una pregunta interesante: ¿por qué las tarjetas gráficas son tan grandes, de todos modos?

R9-285

Qué grandes GPU tienes

La respuesta simple a esta pregunta es que la tarjeta gráfica es mucho más que solo la GPU, pero resulta que el tamaño de la matriz, el TDP y el tamaño total de la tarjeta tienden a seguirse. A continuación, hemos representado gráficamente el TDP y los tamaños de troquel para cinco tarjetas gráficas Nvidia de gama alta diferentes, comenzando con la actualización de 55 nm de la familia GT200 (la GTX 285) y continuando hasta la GTX 780 Ti de 28 nm.

Tamaños de dado de Nvidia TDP de Nvidia

Tenga en cuenta que el TDP y el tamaño de la matriz tienden a seguirse en casi la misma pendiente. La GTX 680 es claramente la ganadora aquí desde el punto de vista de la eficiencia: era notablemente más pequeña y consumía menos energía que la GTX 580, pero se desempeñaba significativamente mejor que esa tarjeta. (Usé Nvidia para esta comparación porque la GTX 680 se destaca como una GPU extremadamente bien posicionada que entregó un conjunto particularmente sólido de mejoras de eficiencia y consumo de energía en el extremo superior).

GTX 680 Escanear hacia atrás

Imagen original de IXBT

Aún así, mire la parte posterior de una GTX 680, nuestra ganadora de eficiencia de los últimos seis años, y verá que la GPU en sí ocupa solo una pequeña parte de la PCB. La El cuadrado delimitado por los cuatro orificios para tornillos es la GPU real, entonces, ¿qué ocupa todo el resto del espacio de la placa?

El frente proporciona las respuestas. Los chips de memoria se colocan en una matriz alrededor del exterior de la matriz de la GPU, rodeados por una malla adicional de circuitos de potencia. Reguladores de voltaje y chips controladores de terceros (si hubiera alguno). La mayor parte del hardware de la tarjeta GPU. También puede ver la serigrafía de la ubicación del ventilador: es la forma circular.

Aquí es donde la física se interpone en nuestros planes para las pequeñas GTX 680. Cuanto más ajustado sea el diseño de su PCB, menor será la brecha entre todos los diversos circuitos. Los diseñadores pueden compensar hasta cierto punto utilizando componentes de gama alta que consumen menos energía, creando mejores soluciones de refrigeración para toda la GPU y agrupando piezas para garantizar que solo los mejores chips se utilicen para los factores de forma más pequeños, pero al final del día hay un límite inferior sobre cuán pequeñas pueden ser las cosas. Pasado ese punto, estás acumulando más y más calor en un área cada vez más pequeña.

La otra desventaja de empaquetar más componentes en áreas más pequeñas es que el disipador de calor se vuelve más pequeño a su vez (hay menos área que cubrir). Por lo general, esto significa que el sistema requiere un ventilador de RPM más pequeño y más alto, y los ventiladores de RPM más altos tienden, inevitablemente, a ser aficionados. Por lo tanto, inevitablemente terminamos con situaciones en las que hacer tarjetas más pequeñas también significa hacerlas más ruidosas y los consumidores no cambiarán el tamaño por el sonido más allá de cierto punto.

R9 285

Eficiencia enormemente aumentada sin un consumo de energía dramático

Sin embargo, una de las mejoras que brilla a través de una comparación como esta es el grado en el que tanto AMD como Nvidia han mejorado el rendimiento sin aumentar drásticamente el consumo de energía. El TDP oficial en la tarjeta GPU única de gama alta de Nvidia en 2008 era modestamente más bajo que el actual (204W frente a 250W), pero la GTX 780 Ti volaría las puertas de cualquier configuración GTX 285 existente.

Por supuesto, Intel y AMD también se han mantenido durante mucho tiempo con TDP de 140 W como una especie de máximo no oficial, pero incluso Intel no ha ofrecido el mismo tipo de aumento en las aplicaciones del mundo real que Nvidia o AMD durante el mismo período. La La tasa de aumento en las aplicaciones de HPC podría ser similar dado que Intel ha agregado AVX y AVX2 entre 2008 y 2014, pero fuera de la informática científica, esos conjuntos de instrucciones no le dan a la empresa una ventaja abrumadora.

Por cierto, el hecho de que necesitemos grandes GPU y PCB es parte de la razón por la que los gráficos APU siempre estarán en un estado permanente de actualización. La GTX 780 puede ser increíblemente eficiente en comparación con las mejores GPU de 2008, pero todavía consume 250W con circuitos de alimentación dedicados y RAM incorporada. Simplemente no hay forma de integrar ese tipo de configuración en un socket convencional; si lo hubiera, nunca hubiéramos necesitado tarjetas discretas.