I problemi di Nvidia: Fermi e il processo a 40nm

Dopo mesi di voci, attese, e presentazioni sul web di (una) scheda Fermi funzionante appaiono sempre più chiari i piani futuri per l’introduzione della nuova generazione di schede grafiche DirectX 11 di Nvidia e i problemi che affliggono l’azienda di Santa Clara.tesla_c2050_c2070_3qtr_med.png

I primi chip funzionanti a pieno regime (i pochi attualmente funzionali sembrano avere frequenze piuttosto ridotte) arriveranno solo nel mese di gennaio, quando Nvidia (probabilmente al CES) farà  una presentazione di massima dell’architettura e mostrerà  i primi risultati. Le schede grafiche basate sul chip arriveranno in volumi solo dopo qualche mese, a cavallo tra marzo e aprile, giusto poco dopo il Cebit di Hannover dove i partner potranno finalmente presentare i propri prodotti.

Il problema principale nel posticipo di Fermi è il processo produttivo a 40 nm utilizzato da Tsmc per la costruzione dei chip (lo stesso per AMD), che non riesce a garantire rese accettabili. Il problema influenza infatti anche AMD che, nonostante abbia da tempo sul mercato le schede Radeon HD5000 non riesce a produrne tante quante il mercato ne richiede (beh.. se sono questi i problemi…).

Le stime interne indicano che solo il 50% dei chip AMD di fascia alta (con 1.600 shader processor per schede Radeon HD5870) risulti pienamente funzionante, e che un 25% può essere riutilizzato come chip per l schede HD5850 con 1.440 shader. Questo spiega anche la differente disponibilità  di schede HD5850, le più ambite ma anche (come quantità ) le meno disponibili da parte di AMD.

La differenza tra i due produttori risiede però nell’approccio al chip, con AMD che ha mantenuto una complessità  accettabile (con consumi e temperature non troppo elevati) e chip top di gamma grandi all’incirca 334 mm2, mentre Nvidia ha puntato ancora una volta su un colosso da oltre 3 miliardi di transistor e oltre 500 mm2.

A conti fatti su un wafer da 300 mm AMD riesce a posizionare 175 Gpu, mentre Nvidia non supera il centinaio. La differenza è netta, con una resa produttiva stimata del 50% AMD, riutilizzando parte dei chip per la scheda di fascia media, può contare su circa 130 Gpu funzionanti a wafer. Nvidia, avendo un chip molto più grande e quindi con una maggiore probabilità  che un difetto nel wafer rientri nel chip, dovrebbe avere una resa di circa 30 chip a wafer. I problemi di Fermi nascono proprio da qui; se già  AMD fatica a produrre sufficienti Gpu per il mercato (riuscendo a estrarne 130 a wafer) figuriamoci Nvidia che stimiamo ne produca circa 30.

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