nVidia GTX460のダイサイズとFermiアーキテクチャの失敗

SemiAccurate GF104/GTX460 has a huge die Economics of a failed architecture by Charlie Demerjian より。

GF104/GTX460は巨大なダイ

失敗したアーキテクチャの経済状態

nVidiaのFermiアーキテクチャは失敗したと私たちが言ったとき、ほとんどの人々は私たちがFermiアーキテクチャに焦点を当てていることの意味することを理解しなかった。GTX460のリリースと共にダイサイズの問題に明確に焦点を当てていて、それはnVidiaにとって全く持って厄介なことであるように見える。

もしあなたが思い出せるのなら、他の誰よりも確かな情報が出る数カ月前に私たちはGF100は529mm^2の巨大なチップであることを最初に伝えた。これはEXPreviewのいくつかの写真により8ヶ月前にバックアップされたものだ。私たちは今あなたにGF104ダイについてそれは24.9mm×14.7mmの大きさで、ダイサイズは367mm^2であることを伝えた(このサイズは小数点を正確な数値に丸めたものである。それらはあなたが366m^2と乗算した数字より髪の毛ほど大きいが、これは間違いではない)。367mm^2という数値はダイを直接測定した幾人かのマッドサイエンティスト達が出した正確なものである。いくつかの奇妙な理由のために、nVidiaはいかなるダイサイズの数値について口に出さなかった。GTX460のレビューが掲載される前に人々にいつくかの知られたくなかった役割を果たすかのようにダイサイズのあらゆる数値を話そうとしなかった。

最も友好的なサイトの発表した正確な数値はTechReportの320mm^2であった。その為にスコット・ワッソンは、Comptex後の私の旅行かばん内で転がりまくったほとんど割れない個別包装されたKit-Katスティックに勝利した。ワッソン氏に私からあなたが賞賛されたIDFについて祝福の言葉を贈ろう。誰もGF104のサイズが最も近いライバルであるAMDのCypress/HD5800シリーズより大きいとは話さず、nVidiaはあなたにそれを知られたくなかった。

この問題はnVidiaにとってシンプルである。このパーツの収益は良くない上に基本的なアーキテクチャが悪くてその結果として出来たパーツで困難な戦いを始める。これはnVidiaにとっての問題であり、エンドユーザの問題ではない。もしGTX460が途方に暮れる値づけをされるのなら、消費者は気にもかけることなく、nVidiaはひどい仕打ちを受けそれで終了する。小売業者はパーツの製造会社のための利益についてほとんど気にしない。

Cypress/HD5800は334mm^2のサイズでGF104より10%ほど大きい。もし歩留まりが両パーツとも同じならGF104がCypressを作るより10%かそれ以上のコストが発生することを意味する。複数の半導体製造関連のソースは、SemiaccurateにGF104はCypressの歩留まりに全く及ばないと伝えている。

愉快な側面として、GF104とCypressの両チップは同じ製造プロセスで作られており、TSMCの40nmプロセスというそっくりそのまま同じ工場内である。AMDは21億5千万トランジスタ、1平方mmあたりおよそ644万トランジスタを334mm^2内に詰め込むことを成し遂げている。GF104は19億5千万トランジスタ、1平方mmあたり531万トランジスタを367mm^2内に内包している。この意味はAMDのEvergreenアーキテクチャがGF104に比べて20%以上も効率的であり、より多くの性能と非常に大きなワットパフォーマンス(消費電力あたりの性能)を提供する。SemiAccurteがNvidiaのレイアウト・物理設計チームをからかう時、ちゃんと理由がある。

話の流れを元に戻すが、Cypressは現在HD5870とHD5850を組み合わせた歩留まり率は75%であり、もしHD5830を加えるのなら更に上昇するであろう。GF104は7つのシェーダーグループの一つと336SPが使えなくして歩留まり率を上昇させている。それが歩留まり率を60%以上超えることができない理由となっている。もしnVidiaがより多くのGF104から派生した製品のリリースを決定するとき、歩留まり率が上昇する影響を与えるだけでなく、Juniperチップ(HD5700シリーズ)に対して性能上昇はどうしても低くなる。これは経済的な自殺行為である。

GF140は300mmシリコンウエハー一枚あたりおよそ150個取れることを意味し、歩留まり率60%を入れると約90個の良いパーツが取れることになる。Cypressはおよそ160個であり、歩留まり率70%を入れるとシリコンウエハー一枚あたり120個の良いパーツが取れることになる。あなたは自分の隙なように数字をいじって遊ぶことができるが、例としてデビッド・モーガンが行なった結果があるが、Cypressは公式発表に比べ小さいサイズで著しく歩留まり率が良い事実がわかる。

もしTSMCの40nmシリコンウエハーが1枚5000ドルとしたら、それはHD5850やHD5870を作るのにAMDはおよそ42ドルという良い結果を意味する。対してnVidiaにとって良い状態のGF104のコストは56ドルである。もしそれらにHD5830を加えるとしたらAMDはより低いコストとなり、nVidiaがGF104の様々な派生物を提供し続けることに真実味を持たせることを意味する。これは結局巻き込まれる問題の理由だが、nVidiaにとっては終わりではない。

HD5870やHD5850のベースであるCypressカードは、GTX460のベースであるGF104カードを768MB版を199ドル、1GB版を229ドルで販売する間におよそ380ドル〜300ドルで販売されているように見える。もしカードがHD8350のようなCypressのカードがnVidiaのローエンドカード帯に割り込んで市場に提供されると、それらはHD5850の価格と性能に従うであろう。

GPUの価格に戻ってみると、あなたはnVidiaのシリコンコンポーネントのコストがAMDのそれに比べておよそ25%以上高いことを思い出すだろう。そしてその結果カードはAMDが販売してる価格の63%で販売することになる。あなたはそれらすべてが存在するとして利潤を絞りだせるということができるだろうか?AMDは小売価格を100ドル下げることが可能であり、nVidiaが現在GF104を作るよりもより多くの利益を得ることができる。

nVidiaはAMDの思惑の中でのみGF104から幾らかの利益を得られるだろう。なぜならCypressは現在供給量を抑制されており、TSMCは40nmシリコンウエアーが十分行き渡るまで作ることができないからだ。GF104/GTX460は現在のシリコンウエハー供給可能量により依存しているCypressからAMDのマーケットシェアを効果的に十分に奪うべきであるが、AMDは価格を下げてGF104の売上を赤字に追いやるのが適当であろう。そこで「AMDはできるのか?」という疑問ではなく、「彼らはそれをやるであろうか」という疑問である。

もしあなたがAMDだとしてよりよくローエンドのHD5830カードを供給を増やすのなら、歩留まり率の向上が影響するためASP(平均小売単価)は下がるだろう。もしnVidiaが8クラスタ中6クラスタがアクティブにされたより低いスペックのGF104を提供するのなら、歩留まり率は向上するが、平均小売単価は大幅に下がるだろう。そのローエンドカードは大きさ166mm^2でCpyressチップの半分以下のコストで生産可能なAMDのJuniperチップと競合するだろう。もう一度言おう、nVidiaは根本的に壊れているGF104アーキテクチャのために銃撃戦をナイフで戦おうとしている。

もしnVidiaが8クラスタすべてが動作するハイスペックのGF104を提供するのなら、それらは平均小売単価を上昇させる可能性があるが、実行するには歩留まり率はとんでもなくボコボコになるだろう。これは頭の悪い野次馬にはよく磨かれた光の輪のようによく見えるだろうが、それは経営状況をより良くなるかは疑わしい。

最後に、GF104/GTX460は消費者にとって適正な価格でAMDのラインナップの穴を埋める良いカードである。その穴はAMDの最低ラインよりも良いものの為のに存在する。nVidiaはGTX460で寝ているライオンをつつき起こした。そしてそれを実行し緑色のチーム(AMD)から何の防御もなしに叩かれてしまうことを決定した。

この問題は一層悪いことに、Fermiアーキテクチャはただ設計が悪いだけでなく四半期もの遅れを招いた。nVidiaが近づきつつあるGF106やGF108の派生物と一緒にGF10xラインを一新しようとするとき、AMDは彼らが「Southern Islands」と読んでいる次世代チップが登場する。

それはAMDの現在のパーツを一気に価格を下げるだろうが、経営的にはnVidiaにはどこにも逃げる場所がない。最も良い場合で、nVidiaにはハンマーをうち下ろす前の数ヶ月の糸口がある。その間に緑色の少年たち(AMDの技術者)は眠っているライオンを突つき起こさずハンマーを素早く振り下ろして注意深く実行すべきである。彼らがそれを行うことは何の問題もないが、nVidiaは軽くなぎ払われてしまうだろう。

長いな、おい。nVidiaにとって最悪なことは財政ではなくAMDに比べて製品供給サイクルが1周以上開いてしまうということか。あとCharlieはしっかりnVidiaをからかっていると明言したw

直訳で読みにくくてすみません。間違いがあれば指摘してもらえると助かります。

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1件のコメント

  1. nVidia Geforce GTX460の性能が良いことについて(ただしGTX465比較) 修正 « Leddownのブログ LinuxとPCハードウエア情報

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