c't 9/2022
S. 42
Aktuell
Prozessoren

Bit-Rauschen

Nvidia Hopper, Lieferschwierigkeiten und Maschinenmangel

Nvidia läutet den GPU-Generationswechsel ein. Viele Komponenten sind schlecht lieferbar, aber die Preise von Grafikkarten sinken. Für die vielen neuen Chipfabriken werden die Maschinen knapp.

Von Christof Windeck

Zwei Jahre nach dem „Ampere“-Rechenbeschleuniger A100 kündigt Nvidia den deutlich stärkeren H100 alias „Hopper“ an. Der gigantische Rechenbeschleuniger mit 80 Milliarden Transistoren auf mehr als 8 Quadratzentimetern Siliziumfläche trägt den Namen der US-amerikanischen Mathematikerin und Informatikerin Grace Hopper. Nvidia lässt ihn von TSMC mit der Fertigungstechnik 4N produzieren, einer optimierten 5N-Version (siehe S. 44).

Nvidias GH100 alias Hopper ist ein Rechenkracher mit 30 FP64-Teraflops und 80 Milliarden Transistoren.
Bild: Nvidia

Nvidia-Chef Jensen Huang zeigte auf seiner Hausmesse GTC auch wieder den schon 2021 angekündigten Kombiprozessor, nun „Grace Hopper Superchip“ genannt, der eine Variante einer Hopper-GPU mit einer ARM-CPU koppelt. Als Schnittstelle dient dabei eine für Chip-zu-Chip (C2C) optimierte Version von NVLink 4.0 mit 900 GByte/s. Der Kombiprozessor dürfte den schweizerischen Superrechner Alps befeuern, der 2023 loslegen soll. Ebenfalls im nächsten Jahr soll Grace auch als reines CPU-Doppelpack mit insgesamt 144 ARMv9-Kernen sowie LPDDR5X-Speicher zu haben sein, also Grace ohne Hopper.

Der Nvidia H100 kommt schon 2022, allerdings wohl nicht vor Mai. Dann tritt er gegen die AMD Instinct MI250X an, die eigentlich schon seit Ende 2021 den Supercomputer Frontier antreiben sollte, sowie gegen Intels Ponte Vecchio. Es läuft auf einen Showdown am 30. Mai zu, wenn auf der ISC 2022 in Hamburg die 59. Top500-Liste vorgestellt wird, diesmal hoffentlich wirklich mit den ersten ExaflopsRechnern.

Bis Ende Mai muss sich auch gedulden, wer einen Apple Mac Studio in der Vollausstattung mit M1-Ultra-Prozessor haben möchte – Liefertermine nach dem 20. Mai nennt derzeit jedenfalls der Apple-Onlineshop.

Am 24. Mai beginnt in Taiwan die Computex, doch angesichts der weltweiten Lieferschwierigkeiten fragt man sich, welche Neuheiten dort zu sehen sein könnten. AMD will den schon auf der Computex 2021 angekündigten Ryzen 7 5800X3D mit 96 MByte L3-Cache erst nach Ostern verkaufen. Andererseits sind die Ryzen-7000-Familie und AM5-Mainboards mit DDR5-RAM für 2022 versprochen – dazu dürften auf der Computex Details folgen. Bei Intel steht die 13. Core-i-Generation Raptor Lake mit noch stärkeren P-Cores (Raptor Cove) und doppelt so vielen E-Cores (16 statt 8) wie bisher an. Im Herbst könnten neue GPU-Generationen von AMD (Radeon RX 7000) und Nvidia (GeForce RTX 4000 „Ada“ oder „Lovelace“) folgen, vielleicht mit PCI Express 5.0. Hoffentlich sind die dann zur Abwechslung auch lieferbar; immerhin scheinen die Preise von Grafikkarten allmählich zu sinken.

Kunden, aber keine Maschinen

Der erwähnte Nvidia-Chef hatte sich auch zu Intels Chipfabriken geäußert und prompt wurde spekuliert, bald fertige Intel GeForce-GPUs. Ganz so schnell geht es wohl nicht, doch es ist durchaus wahrscheinlich, dass auch Nvidia bestimmte Chips bei Intel zukauft. Allerdings wird die Konkurrenz hart für Intel, weil sowohl der Auftragsfertigungsgigant TSMC als auch Samsung eigene Fabs in den USA bauen. TSMC- und Samsung-Kunde Qualcomm hat sich jedoch bereits pro Intel ausgesprochen. Und wer weiß, vielleicht gibts irgendwann auch AMD-CPUs aus der Intel-Fab.

Zunächst einmal müssen die vielen neuen Chipwerke gebaut und mit Maschinen bestückt werden und hier drohen Probleme. Die niederländische Firma ASML ist bisher einziger Hersteller von EUV-Lithografiesystemen und auf Jahre hinaus ausgebucht. Sicherlich haben TSMC, Samsung und Intel ihre jeweiligen Pläne mit ASML aber längst besprochen. Sie sind schließlich auf absehbare Zeit auch die einzigen Käufer dieser Maschinen und hatten vor zehn Jahren auch in ASML investiert, um die Entwicklung der EUV-Lithografie anzuschieben. Mittlerweile sind wieder die „üblichen Verdächtigen“ wie Capital Group und Blackrock die größten ASML-Einzelaktionäre.

Die großen Anstrengungen, die vor den Chipherstellern liegen, können sie sich immerhin mit fetten Umsatzzuwächsen versüßen. Im vierten Quartal 2021 legten die Auftragsfertiger im Jahresvergleich um 19 bis 82 Prozent zu. Zwar hatten die „Foundries“ 2020 und 2021 auch kräftig in den Ausbau ihrer Kapazitäten investiert. Doch die Zuwächse stammen auch aus Preissteigerungen, mit denen sie sich ihre knappen Kapazitätsreserven vergolden ließen. (ciw@ct.de)

Podcast Bit-Rauschen: ct.de/yc1s

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