Nvidia-CEO: Grafikprozessoren werden Hauptprozessoren ersetzen

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Nvidia-CEO Jensen Huang nutzte die GTC in Peking für eine gewagte These: Nicht nur beerdigte er das Mooresche Gesetz, was schon einige vor ihm taten, er glaubt auch daran, dass Grafikprozessoren klassische (Haupt-)Prozessoren ersetzen werden.

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Da klink ich mich doch gleich mal ein, da der Gedanke schon öfters aufgekommen ist, ich aber noch keine schöne einfache Erklärung gefunden habe. Warum eigen sich GPUs weniger als CPUs für den ganz normalen Rechenbetrieb?

Es scheint ja was mit der parallelen vs. seriellen Berechnung zu tun zu haben.
Also eine CPU rechnet lieber seriell, also eine Aufgabe nach der anderen, eventuell wird der Output dann wieder zum Input. Dementsprechend hat eine CPU auch nur "wenige" Cores, die eben Leistungsstark sind und die Aufgaben nacheinander abrackern.
Die GPU rechnet hingegen die Aufgaben parallel. Und besitzt deswegen auch sehr viele, kleinere Recheneinheiten, die die Aufgaben dann eben parallel abarbeiten.

Nachdem die CPUs nun auch auf mehr Kerne und mehr parallele Berechnungen setzen, scheint mir das eh in Richtung GPU zu tendieren, auch wenn die Unterschiede in der Architektur natürlich immer noch enorm sind. Dazu werden die GPUs jetzt ja schon im Mining zur Berechnung von Nicht-Grafiken verwendet, das scheint mir den Trend auch eher zu bestätigen (auch wenn im Mining ja der VRam die dominante Spezies zu sein scheint, nicht die GPU selbst).

Ich bilde mir auch ein, mal was von Vektorraum gelesen zu haben. Eine Grafikkarte denkt eher in Vektoren, eine CPU eher linear. Aber leider bin ich nur ein interessierter Nichtswisser, vielleicht gibt es ja mal einen guten Artikel (in irgendeiner Fachzeitschrift, gibts da nicht so was?), der das dem Plebs näherbringen kann.
 
Würde ich auch behaupten wenn ich keine x86-Lizenz hätte.

Stellt sich die Frage, welche Rolle x86 in Zukunft spielt. Ich meine nicht in den nächsten 1-2 Jahren, sondern in 10-20. Hunderte Millionen Geräte laufen mittlerweile mit ARM SoC. Und die werden immer leistungsstärker. Es ist denkbar, dass x86 erheblich an Bedeutung verlieren könnte.
 
Warum eigen sich GPUs weniger als CPUs für den ganz normalen Rechenbetrieb?

Die Erklärung ist gar nicht so kompliziert:
Die Kerne einer CPU sind voneinander unabhängig und getrennt. Jeder Kern kann eine ganz andere Aufgabe erfüllen bzw berechnen.
Sprich: Kern 1 kann sich um das OS kümmern, Kern 2 berechnet Primzahlen, Kern 3 berechnet Pi, Kern 4 macht .....

Bei einer Grafikkarte hingegen sind alle Kerne aneinander "gebunden". Sie können alle gemeinsam den gleichen Rechenschritt ausführen, oder gar nicht.
Oder anders formuliert: wenn du versuchst, auf den ersten 300 Kernen der Grafikkarte Pi zu berechnen, und auf den anderen 300 Primzahlen, dann sind nur die einen 300 Kerne ausgelastet, während die anderen 300 Kerne Zwangspause halten müssen. Es ist schlicht nicht möglich, die Kerne unterschiedliche Aufgaben berechnen zu lassen.
 
Bei einer Grafikkarte hingegen sind alle Kerne aneinander "gebunden". Sie können alle gemeinsam den gleichen Rechenschritt ausführen, oder gar nicht.
Oder anders formuliert: wenn du versuchst, auf den ersten 300 Kernen der Grafikkarte Pi zu berechnen, und auf den anderen 300 Primzahlen, dann sind nur die einen 300 Kerne ausgelastet, während die anderen 300 Kerne Zwangspause halten müssen. Es ist schlicht nicht möglich, die Kerne unterschiedliche Aufgaben berechnen zu lassen.

Deine Aussage ist so nicht richtig. Eine Grafikkarte besitzt sehr wohl unabhängige "Kerne". Bei Nvidia heißen die Streaming-Multiprozessoren (SM). Diese können völlig unabhängig agieren. Jeder SM wiederum besitzt 32 Threads. Diese Threads sind aneinander gebunden. Die können zugleich immer nur eine Rechenoperation (z.B.: Addition) auf verschiedene Daten erledigen, z.B. auf 32 Einträge eines Arrays.
Das bedeutet, wenn serieller Code ausgeführt werden soll, wird ein Thread in einem SM benötigt und die restlichen 31 Threads können nichts machen. So kann theoretisch ein GP106 mit 10 SM 10 verschiedene Rechenoperationen zugleich ausführen.

Was allerdings wichtig ist, ist das ein GPU-Thread performancetechnisch nicht mit einem CPU-Thread vergleichenbar ist. Der CPU-Thread ist deutlich performanter, dafür besitzt eine komplette GPU einfach ein vielfaches mehr Threads.

@Topic
Ist ziemlich unwahrscheinlich, dass die GPU die CPU ablöst. Wer schon mal versucht hat eine Anwendung auf eine GPU zu portieren, der wird ziemlich fest stellen, wie viele Voraussetzungen für eine sinnvolle, performante Portierung nötig sind. Ich kann ein Lied davon singen :nene:
 
ARM kann es nicht mit x86 aufnehmen was die breite Software angeht, dabei sind die Befehlssätze egal (außer für die Marketingleute). Gefühlte 0 Kompatibilität, eigenes Ökosystem und viel zu Starr.

Gibt es eigentlich schon ARM-Entwicklungsumgebungen für ARM oder ist das alles nach wie vor auf x86?
 
ARM kann es nicht mit x86 aufnehmen was die breite Software angeht

Noch.
Fast alle großen Softwareentwickler arbeiten auch mit ARM.
Microsoft möchte sogar das Desktop-Windows zu ARM kompatibel machen. Linux funktioniert schon mit ARM. Erste Notebooks mit ARM SoC kommen ebenfalls. Und es gibt kein Duopol, sondern viele verschiedene Hersteller von Custom-ARM-SoC, was im Sinne des Wettbewerbs eine gute Sache ist.
Deswegen bleibe ich bei Einschätzung, dass x86 zukünftig erheblich an Bedeutung verlieren könnte.
 
ARM kann es nicht mit x86 aufnehmen was die breite Software angeht, dabei sind die Befehlssätze egal (außer für die Marketingleute). Gefühlte 0 Kompatibilität, eigenes Ökosystem und viel zu Starr.
Abwärtskompatibilität ist eben alles im PC Bereich. Solange ARM da keine performante Emulation oder so etwas bietet, sehe ich schwarz. Und für so etwas bräuchten sie natürlich Intels Segen, den die natürlich nicht geben...
Gibt es eigentlich schon ARM-Entwicklungsumgebungen für ARM oder ist das alles nach wie vor auf x86?
Klar. Z.B. kann man Programme für den Raspberry Pi natürlich auch mit GCC direkt auf dem Raspi editieren und kompilieren.
 
Wenn so genannte Graphics Processing Units (GPU) keine Grafik-Ausgänge mehr haben, z.B wie die Asus Radeon P106 Mining oder SAPPHIRE RADEON RX 470 4GD5 MINING, und auch keine Grafiken mehr berechnen und ausgeben, dann sind es auch keine Grafikkarten mehr, sondern spezielle Prozessoren für high-performance-computing. Also werden GPUs eigentlich auch nicht mehr benötigt.
P.S. Was der notorische Lügner Jen-Hsun Huang da wieder einmal von sich gab, ist nichts weiter als gequirlter Shice. Wie immer.
 
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Noch.
Fast alle großen Softwareentwickler arbeiten auch mit ARM.
Microsoft möchte sogar das Desktop-Windows zu ARM kompatibel machen. Linux funktioniert schon mit ARM. Erste Notebooks mit ARM SoC kommen ebenfalls. Und es gibt kein Duopol, sondern viele verschiedene Hersteller von Custom-ARM-SoC, was im Sinne des Wettbewerbs eine gute Sache ist.
Deswegen bleibe ich bei Einschätzung, dass x86 zukünftig erheblich an Bedeutung verlieren könnte.

x86 lebt durch seiner Abwärtskompatibilität. Ich müsste bei ARM basierten Systemen auf so vieles verzichten. Selbst Linux auf ARM ersetzt nicht Linux auf x86, da die meiste Software nicht kompatibel ist. Auch Android für x86 hat Probleme damit, dass Apps nicht funktionieren. Für Poweruser wird das ohne nahezu perfekte x86 Emulation noch lange keine Option und ich seh grad in Unternehmen die Einstellung, dass eher auf Bekanntes gesetzt wird und selbst AMD es schwer hat, da sie seit Jahren Intel verwenden.
 
Viele Supercomputer setzen eine Kombination von CPUs und GPUs ein.
Die Trennung gibt es ja nicht aus Spass seit langer Zeit.

Es ist aber auch leider ein Fakt, dass die IPC bei den CPUs kaum noch steigt.
Das größte Entwicklungspotential haben aktuell (noch) die GPUs.
Deswegen ist es ja auch so ärgerlich, dass Nvidia im Bereich der dGPUs so einen extrem hohen Marktanteil hat, und außer AMD keine Konkurrenz mehr da ist.
Ausgerechnet in diesem wichtigen Bereich gibt es seit langer Zeit nur noch alle 2 Jahre neue Chips.
 
x86 lebt durch seiner Abwärtskompatibilität. Ich müsste bei ARM basierten Systemen auf so vieles verzichten. Selbst Linux auf ARM ersetzt nicht Linux auf x86, da die meiste Software nicht kompatibel ist. Auch Android für x86 hat Probleme damit, dass Apps nicht funktionieren. Für Poweruser wird das ohne nahezu perfekte x86 Emulation noch lange keine Option und ich seh grad in Unternehmen die Einstellung, dass eher auf Bekanntes gesetzt wird und selbst AMD es schwer hat, da sie seit Jahren Intel verwenden.

Wie schon gesagt: Ich rede nicht von jetzt und auch nicht in 1-2 Jahren. Mir geht es um die langfristige Entwicklung der nächsten Jahrzehnte. Und dabei kann man nicht ausschließen, dass ARM weiter an Bedeutung gewinnt und eventuell auch bei Notebooks und Desktops Fuß fassen wird.
 
Abwärtskompatibilität ist eben alles im PC Bereich. Solange ARM da keine performante Emulation oder so etwas bietet, sehe ich schwarz. Und für so etwas bräuchten sie natürlich Intels Segen, den die natürlich nicht geben...

Aber genau die gibt es doch.
Immerhin kommen noch dieses Jahr die ersten ARM Windows 10 Notebooks die volle Kompatibilität zu 32 Bit X86 Software haben.
Intel hat da außer ein wenig bellen nichts gemacht und Microsoft und Quallcom ziehen das weiterhin durch.

@matty2580

"Es ist aber auch leider ein Fakt, dass die IPC bei den CPUs kaum noch steigt"
Ich habe es mal Korrigiert.
Es ist aber auch leider ein Fakt, dass die IPC bei den X86 CPUs kaum noch steigt.

Bei ARM tut sich da noch sehr viel.
Apples Monsoon Kerne haben einen höheren IPC als Skylake.
 
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Aber genau die gibt es doch.
Immerhin kommen noch dieses Jahr die ersten ARM Windows 10 Notebooks die volle Kompatibilität zu 32 Bit X86 Software haben.
Intel hat da außer ein wenig bellen nichts gemacht und Microsoft und Quallcom ziehen das weiterhin durch.

Warum sollten Sie klagen wenn noch kein Produkt auf dem Markt ist, dass das Patent verletzt. 1-2 Wochen nach Release wird die Patentklage kommen.
 
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