電腦達人養成計畫 5-19：NVIDIA 的首款統一渲染器架構－Tesla (下)

至於最後一款核心則是結構最為簡單的 GT218，由於結構上砍到只剩下一組 TPC 而且記憶體控制器也只剩下一組 (64-bit)，又加上使用了新的 40 奈米製程的關係，很有可能是截至當時為止 NVIDIA 所發布過面積最小的晶片。

基於 GT218 晶片的型號主要有 GeForce 210 (完整版 GT218，後來被改名 GeForce 310) 與 GeForce 205 (閹掉一半的 GT218)，時脈設定均為 589/1402/1000 MHz，可選擇搭配 DDR2 或 DDR3 記憶體。

不過除了這三個型號之外還有另外兩個比較特別的型號有採用 GT218 的版本，其中之一是當時被稱為萬年裝機卡的 GeForce 8400 GS，其第三個版本就是以 GT218 為基礎，規格上類似 GeForce 210 但時脈較低 (450/900/800 MHz)，而另一款則是由 GeForce 310 再次改名而來，作為 GeForce 400 系列的最入門產品發售，即 GeForce 405 (589/1402/790 MHz)。

不過有一點要特別留意的是，雖然 GT218 的晶片結構相對簡單很多，使用到的電晶體也少，並且用上了當時最先進的製程，不過實際上 GT218 的功耗表現與發熱量都不甚理想，這或許也就是為什麼 NVIDIA 沒有把 GT200 也升級到新製程的原因吧 (當然主因應該是預期 DirectX 11 很快就會出來所以懶得對現有產品做修改，畢竟大核心實在太複雜)。

第二代 Tesla 架構的銷售表現差強人意

Tesla 架構在後期由於規模與複雜度比起上一代來說成長了太多，並且由於 NVIDIA 在 GeForce FX 失敗之後趨於保守因此沒有導入新的製程，最後造成的結果就是大核心的成本居高不下與良率、產量拉不起來，因此 Tesla 架構產品其實沒有獲得太大的成功 (這個問題在 GT200 上特別明顯，而且 GT200 其實在實際遊戲用途上沒比 G92 快太多)，甚至反而在 AMD 推出單卡雙晶片產品之後面臨性能拉不起來的問題 (兩顆 GT200 實在太耗電也太熱，成本也太高，因此配置不得不砍，時脈設定也不得不降低)。

在 Tesla 架構後期與下一代的 Fermi 架構推出之間的 2008 ~ 2010 年對 NVIDIA 來說應該是頗為難熬的幾年吧，在這幾年之內 NVIDIA 除了因為 Intel 收緊晶片組授權政策而撤守晶片組市場之外，還因為 Intel 在 Nehalem 世代的 CPU 開始強化內建顯示扮演的角色因此失去了不少主流與入門層級的市場佔有率，除此之外剛剛我們才提過 Tesla 架構的複雜度太高使得成本與價格壓不下來、性能提升不如預期，但競爭對手 AMD 的 RV770 卻有著成本低上許多、良率高上許多、價格便宜許多性能卻差不多的優勢 (我會在之後的文章介紹 AMD 的策略)，這更是讓 NVIDIA 的處境變得更加雪上加霜許多 (結果導致 GeForce 9800 GTX 只好一直降價)。

不過 Tesla 架構是未來十年 NVIDIA 用於發展 GPU 的基礎，後來的每一代 NVIDIA GPU 當中其實都還看得到 Tesla 的影子 (後來的 Fermi、Kepler、Maxwell 與最新的 Pascal 都是如此，即便改了名字，但 TPC、SM、SP、Unified Architecture 這些概念在後來其實都一直被反覆使用)，同時也是讓 NVIDIA 在未來十年內能夠逐步吃下 AMD 原先佔據的市場份額，逐漸發展到今天這種幾乎立於不敗之地局面的重要功臣，並且也是確立了 NVIDIA 未來將朝向通用計算領域大舉進攻的標竿產品。

Intel 與 NVIDIA 之間的爭執

如果你對 NVIDIA 與其創辦人的認識夠深刻的話，應該會對 NVIDIA 的公關部門及其創辦人多次嘲諷 Intel 的言論有一點印象，其實這兩家公司之間結下的樑子是在 2008 年開始，並在 2009 年才正式爆發的，由於與 Tesla 架構的時代很接近，而且 NVIDIA 這間公司跟其他公司吵架的方式實在很「有趣」，所以我就在這裡一併談談。

關係生變的開始，命運多舛的 Intel Larrabee

NVIDIA 與 Intel 關係開始生變的歷史應該可以追溯到 Intel 在 2008 年揭示了它們正在發展一款稱為 Larrabee 晶片的計畫 (這是 NVIDIA 開始找 Intel 鬥嘴的開始 XD)。

如同上回介紹過的，G80 是 NVIDIA 開始搞 GPGPU 通用運算的開始，讓 GPU 開始支援處理一般的運算並且分攤更多 CPU 的工作，並且以逐步取代 CPU 為主要目標，這對以 CPU 為主要業務的 Intel 來說當然是個嚴重的威脅 (萬一哪天 GPU 真把 CPU 取代了，Intel 不就沒戲唱了嗎)，而 Larrabee 就是 Intel 對 GPGPU 的反制，與 GPGPU 的發展方式相反，Larrabee 的目標是以現有的 CPU 與 x86 指令集架構為基礎，並透過 Many-Core 等設計強化在並行運算方面的能力以讓 CPU 變得能夠處理 GPU 的工作。

Larrabee 是 Intel 從 i740 起睽違十年首次回到獨立圖形運算晶片的領域，而 Intel 對 Larrabee 的期望與預期非常的高，甚至曾經在 2008 年的 IDF 上誇下海口說 Larrabee 的出現會讓傳統的 GPU 在未來三年之內「徹底消失」，並順勢提出了以「視覺運算」取代傳統的「繪圖管線」的概念，這等於是對當時 GPU 與 GPGPU 界的龍頭 NVIDIA 直接下了戰帖，這在當時確實引起了一陣軒然大波 (畢竟大家對 Intel 龐大的資金很有信心，而且其實一直以來都有希望 Intel 投入圖形市場以牽制 NVIDIA 和 AMD 的聲音)。

前面說過 Larrabee 的思維實際上是跟 GPGPU 正好顛倒的，所以 Intel 的目標實際上是要生產一種「圖形運算性能勝過 GPU」的 CPU，因此 Intel 理所當然選擇了自家發明的 x86 指令集體系作為發展的基礎，雖然 Intel 這樣的選擇很合理也很理所當然，但其實此話一出許多人都不禁開始懷疑 Intel 真能造出 Larrabee 了，畢竟相較於一般 GPU 所使用的指令集架構來說，x86 的複雜度高出許多，對於高度平行運算的圖形演算需求來說，可能會面臨需要大量核心才有足夠效能，但卻很難增加核心數目的窘境，就算好不容易加上去了，預期上在功耗方面也會是個很大的悲劇。

Larrabee 計畫的歷時很長，先後宣布過很多不同的架構規劃版本，上圖應該是屬於比較前期的規劃，當時 Intel 的計畫是把骨董級的 P54C 架構重新拿出來修改，透過並排至多 10 個順序執行 x86 處理器核心與 2 個亂序執行 x86 處理器核心搭配周圍的顯示介面與中央的共享 L2 快取搭配環形資料通道來設計這款繪圖晶片。

隔年 Intel 又把 Larrabee 的架構轉變成上面的形狀，由一堆 IA Core 堆疊組成，共用底下的一大塊快取記憶體，但取消了環狀通道的設計，而與此同時外界也越來越看不懂 Intel 的 Larrabee 葫蘆裡到底要賣的是甚麼藥了。