NVIDIA揭密：28nm对开普勒能效的贡献

刘丹

虽然有爆料称NVIDIA对台积电已经恨之入骨，也有迹象表明NVIDIA正在寻求与GlobalFoundries、三星的代工合作，但对台积电的依赖已经如此之深，两家还得好好合作下去。做为工程团队的领导，Joe Greco已经在开普勒的制造上与台积电合作了三年，今天他就分享了28nm工艺对开普勒能效的一些影响。

开普勒核心照片

相信大家也看出来了，与以往不同，开普勒这次特别强调自己拥有更高的能效(Power Efficency)，而不再单独宣传性能或者曲面细分之类的技术。Joe Greco也提到了一点，说开普勒的使命就是在每个能量单位(瓦特)上发挥最佳性能。
开普勒使用的台积电28nm工艺是其中的HP高性能版本，并融入了其第一代高K金属栅极(HKMG)、第二代硅锗应变(SiGe)技术。NVIDIA宣称，此工艺相比于40nm可将运行功耗降低大约15％、漏电率降低大约50％，最终带动整体能效提升大约35％，而在不同游戏中，GeForce GTX 680相比于GeForce GTX 580的能效提升幅度少则60％、多则可达100％。

显微镜下的台积电28nm HP

28nm与开普勒能效提升

因为开普勒同时引入了新工艺和新架构(NVIDIA是这么说的)，开发模式也不同于以往。从前，NVIDIA负责设计、台积电负责制造，两家各行其是，但这一次，开普勒流片之前三年双方就开始了紧密合作，共同完成了生产认证平台(PQV)，使得台积电工艺工程师和NVIDIA设计工程师可以在流片之前就对工艺进行优化。通过反复试验原型，工艺和设计两方面都进行了优化，最终得到了能效更高的开普勒，而不是简单地将芯片工艺换成28nm。
Joe Greco最后还说，开普勒只是万里长征中的一步，NVIDIA未来还会继续与台积电合作开发，事实上NVIDIA最近刚刚从台积电那里拿到了20nm工艺增强版PQV的第一个版本，会在下一代GPU上获得更高能效。

NVIDIA GPU路线图