我们在这个图表中做了同样的事情,就像我们对CPU所做的那样 - 每年从顶级供应商那里获取功耗要求最高的消费级显卡。
AMD的Ryzen 9 7950X等产品可能达到230W,但高端GPU在近15年前就已经达到了这种功率水平。正如图表所示,几乎没有迹象表明更好的显卡需要更高VZ功率的趋势将会下降,因为两家供应商的趋势显然都没有下降,尽管相关性不是很强。
随着英伟达推出GeForce RTX 4090,拥有760亿个晶体管的芯片和450W的TDP,标准已经迈出了一大步。
那么GPU供应商真的根本不在乎电源要求吗?
上图显示了与以前相同的芯片如何根据封装在每平方毫米芯片中的晶体管数量与显卡的TDP进行对比。
芯片密度尺度是相对的,因为近年来密度有了巨大的飞跃——线性尺度将把几乎所有的数据点都打包成一个小区域。
我们可以看到,随着GPU在其电路中封装了越来越多的纳米级开关,功率需求稳步上升 - 但不是以恒定的方式(是的,AMD线看起来很直,但请记住对数刻度)。
非线性趋势都在增加,但增长速度本身每年都在下降。密度和TDP之间的这种模式取决于供应商发布的新芯片,这些芯片是在改进的工艺节点上制造的。
这是半导体代工厂用来制造芯片的制造方法的名称。每个新节点都比其前身具有多种优势:更高的密度、更低的功耗、更好的性能等等。
较新的工艺节点是GPU拥有数十亿个晶体管的原因。
并非所有这些改进都可以同时应用,但是对于GPU,它允许供应商创建真正巨大的处理器,具有出色的数字运算水平,以满足合理的功率要求。
例如,如果 Navi 21 是使用与 R520 相同的节点制造的,则所需的功率将很好地运行到 kW 区域。因此,虽然现在的能耗水平相当高,但它们可能会更糟。
新的流程节点和 GPU 设计带来的好处不仅仅是降低功率水平。
自 2006 年第一个统一着色器模型问世以来,所有高端 GPU 的每单位功率计算能力都以惊人的速度几乎恒定地增长。
如果以上述数字为例,自2006年以来,TDP的平均增长率为102%,而FP32每瓦性能的增长率为惊人的5,700%。
虽然FP32处理吞吐量不是显卡的定义质量,但它是游戏和3D图形最重要的功能之一。我们今天只有具有令人难以置信的图形和功能的游戏,因为最好的GPU变得更大,更复杂。
但是,尽管图形处理器比以往任何时候都要好,而且它们的功率水平实际上并没有那么糟糕,但它们的能耗水平仍在上升。即使是通常使用30W或更低的超预算GPU,在过去几年中,TDP也出现了显着增加。