Nvidia x86 valmistajana

Yleensä jokaisen huhun taustalla on edes vähäsen totta. Vuosien ajan liikkui huhuja Applen Marklar-osastosta, jonka tehtävänä olisi kääntää OS X PowerPC:ltä x86-arkkitehtuurille. Vaikka huhut vaikuttivat älyttömiltä Pentium 4 –aikakaudella, ne eivät koskaan loppuneet kokonaan. Lopuksi paljastui, että kaikki huhut olivatkin totta.

Samaan tyyliin en usko, että Nvidian x86-prosessorin valmistus olisi pelkkä huhu. Tämä huhu on tullut esiin hieman liian usein ja kun yhtiö palkkaa x86-tekniikkaa erikoistuneita insinöörejä ja lisensoi Transmetalta "muita teknologioita" LongRunin lisäksi, kaikki tuntuisi viittaavaan isompaan suunnitelmaan.

Ilman, että minulla on mitään sisäpiirin tietoa asiasta, keksi kaksi tilannetta, missä x86-investoinnit voisivat olla hyödyksi. Kerron ensiksi mitä ne eivät ainakaan ole. Se ei ole ainakaan korkean suorituskyvyn prosessori. Vaikka Nvidia ja Intel työskentelevät molemmat GPU:n ja CPU:n yhdistämisen parissa, kumpikaan ei tule onnistumaan huippuluokan näytönohjaimen integroinnissa prosessoriin. Sirun kokoa pitäisi kasvattaa niin paljon, että tehokkaan näytönohjaimen ja tehokkaan prosessorin valmistuskustannukset kasvaisivat eksponentiaalisesti ja lämmöntuoton hallinta olisi toinen erittäin vaativa tehtävä (Toim. huom. Katso vaikka Nvidian nykyisiä ongelmia GF100-piirin kanssa ja se on vasta GPU).

Ensimmäinen vaihtoehto voisi olla se, että Nvidia on jatkamassa Transmetan Crusoe-prosessorin kehitystä. Vaikka Cruosoe ei ollutkaan ikinä kaupallinen menestys, watti kohti saavutetulla suorituskyvyllä mitattuna se pärjää hyvin jopa nykypäivän Atomeille. Uudempi versio Crusoen VLIW-arkkitehtuurista vahvistettuna valmistustekniikan ja koodinmuunnostekniikan parannuksilla saattaisi tuottaa kilpailukykyisen prosessorin vähävirtaisiin laitteisiin. Se voisi olla Tegran työpöytäversio.

Toinen uskottavampi vaihtoehto on yksinkertaisen CPU:n liittäminen Teslan tai Quadron tuleviin versioihin. Tällä hetkellä GPGPU-järjestelmien suurin ongelma suorituskyvyssä on datan siirto grafiikkakortin ja muun järjestelmän välillä. Käyttämällä oikeaa yleiskäyttöistä prosessoria grafiikkakortissa itsessään, kaikki "ylläpitotyöt" voitaisiin hoitaa GPU:ssa paikallisen muistin avulla ja näin parantaa suorituskykyä. Se voisi toimia välivaiheena ja käsitellä tehokkaammin asynkronista datasiirtoa GPU:n ja tämän mini-CPU:n välillä. Tämän laitteen ei tarvitsisi olla edes x86-pohjainen, se voisi käyttää koodinmuunnostekniikkaa Nvidian PTX-ohjeiden kanssa tai käyttää jotain muuta tehokasta yhdistelmää, jolla saavutettaisiin hyötyjä suorituskyvyssä.

Laitteistopohjainen REYES-kiihdytys?

Muistatteko vielä kaiken alussa käydyn puheen Pixar-tason grafiikasta? Pixarin elokuvat renröidään Renderman-ohjelmalla, joka on ohjelmistoversio REYES-arkkitehtuurista. Perinteisessä 3D-grafiikassa suuret kolmiot ensin lajitellaan, piirretään, varjostetaan, valaistaan ja sen jälkeen teksturoidaan. REYES jakaa käyrät mikropolygoneihin, jotka ovat pikseliäkin pienempiä ja käyttää stokastista näytteenottoa aliasoinnin estämiseen. Se on erilainen lähestymistapa renderöintiin. SIGGRAPH 2009 –tapahtumassa esiteltiin GPU-versiota REYES-renderöinnistä käyttämällä GeForce GTX 280 –ohjainta. Vaikka tekniikka vaatiikin lisää työtä, Nvidia vaikuttaisi kuitenkin olevan menossa siihen suuntaan Bill Dallyn toimiessa tuotekehityspäällikkönä.

Nvidialla on jo itseasiassa investointeja Hollywoodiin. Viime vuoden lopulla yhtiö julkaisi iRayn, joka on laitteistokiihdytetty säteenseuranta-algoritmi Mental Ray –paketin kanssa käytettäväksi. Mental ray on yleisen valaistuksen ja säteenseurantaan tarkoitettu moottori joka kilpailee Rendermanin/REYESin kanssa ja sitä on käytetty elokuvissa kuten Spiderman 3, Speed Racer ja Day After Tomorrow. Niin, ja Mental Images on Nvidian kokonaan omistama tytäryhtiö.

Nvidian tulevaisuudennäkymät

Nvidian yritysfilosofia ja tähänastiset teot osoittavat sen pyrkivän tarjoamaan kuluttajille laitteistokiihdytettyä grafiikkaa, laitteistokiihdytettyä renderöintiä Hollywoodille ja suorituskykyistä laskentaa tieteelliselle yhteisölle. Kaikki näihin vaadittava laitteisto- ja ohjelmisto-osaaminen on tarjolla Nvidian omien seinien sisällä. Kun AMD:llä on paljon kokemusta CPU- ja GPU-laitteista ja Intelillä puolestaan syvimmät taskut, Nvidia on rakentanut vahvimman ohjelmistovalikoiman. Ohjelmisto sai aikaan iPodin suosion. Nvidian suurempi vision varteenotettava, mutta sen toteutus vaatii tarkkaa ohjelmisto ja laitteistotekniikoiden kehityksen ajastamista. (Toim. huom. Tämä on tällä hetkellä yhtiön suurin ongelma.

Lopputulos

Seuraavat vuodet tulevat olemaan mielenkiintoista aikaa tietokoneiden alalla. Meillä on kolmen rehellinen kolmen osallistujan kilpailu AMD:n, Intelin ja Nvidian välillä. Mikä vielä tärkeämpää, kaikilla yhtiöillä on omat yksilölliset osaamisalueensa ja suunnitelmat menestyksen saavuttamiseksi. Seuraavan sukupolven tuotteet eivät tule olemaan pelkkiä "minä myös" julkistuksia, vaan ne heijastelevat kokonaan uusia maailmoita ja uusia ajattelutapoja. Nämä tekniikat mahdollistavat uusia näköaloja niin viihteessä, tieteessä kuin luovuudessakin. Ja pelit luultavasti näyttävät kohtuullisen hienoilta. Tai niin ainakin minä uskoin.