HBM显存是AMD在2015年的Fury系列显卡上率先量产，我们知道AMD为了研发这种新工艺、新架构的显存耗时日久，跨度长达8年半，可以想象这种3D堆栈的新型显存制造到底有多么复杂了。NVIDIA这次的Tesla P100显卡上使用的则是HBM 2显存，容量、速度进一步提升。

今年以来三星、SK Hynix等公司已经开始量产HBM 2显存，按理说供应情况会比去年好得多，但事实是HBM显存现在依然是新生事物，想要大面积推广还存在困难。Fudzilla网站援引消息称大家别期待很快看到基于HBM 2.0显存的显卡了，这种显卡要来的很晚，至少是今年Q4季度，但正式出货的话得等到2017年了。

导致HBM 2显卡这么晚上市的原因也不外乎HBM 2显存目前依然太贵了，成本高昂，而且市场供应还是太少。

这则爆料其实一点也不让人意外，NVIDIA虽然发布了Tesla P100显卡，但之前已经明确了该卡出货日期是2017年Q1季度，还早着呢。主流的GP104核心显卡已经确定没有HBM 2显存，GP104-400核心会用上改良版的GDDR5X显存，其他显卡还是GDDR5显存。

AMD的Vega核心才可能用上HBM 2显存

至于AMD，他们的Ploaris 10和Polaris 11两款显卡并非旗舰定位，也没可能用HBM 2显存了，最多也是GDDR5X及GDDR5显存。AMD的高端核心是Vega，这时才有可能用上HBM 2显存，但该卡上市也是明年的事了。

昨天看过GP100核心的规格之后小编也很震撼，153亿晶体管比目前GM200核心的80亿几乎翻倍，610 mm2的核心面积也堪称巨无霸，比GM200的601mm2还要大一些。此外，它还配备了16GB HBM2显存，而目前GTX Titan X也不过是12GB GDDR5显存，其他旗舰显卡显存容量不过4-6GB。

GP100核心更逆天的是它的双精度性能，我们知道Maxwell架构为了高效率放弃了复杂的双精度浮点单元，上一代重视双精度的核心还是GK110，而GP100上NVIDIA又重新加入了1：2的FP64双精度单元，所以GP100核心不仅单精度性能达到了10.6TFLOPS，双精度浮点性能也达到了5.3TFLOPS，而GM200核心只有0.213TFLOPS，GK110核心也只有1.68TFLOPS，AMD最强的FirePro 9300 X2显卡虽然浮点性能高达14TFLOPS，但双精度性能也不超过0.8TFLOPS，FirePro S9170双精度性能也不过2.6TFLOPS。

此外，GP100核心还有NVLink总线加持，这也是专为HPC领域而研发的技术，带宽远远高于PCI-E总线。

说了这么多，反倒让人疑惑GP100核心在高性能计算上倾注了如此心血，但1：2的双精度性能、NVLink以及16GB HBM2显存在消费级显卡上要么没用，要么就太浪费了，导致成本居高不下，NVIDIA应该怎么办呢？

这个问题可能让玩家很纠结，但实际上解决办法也很简单——NVIDIA也许根本就没打算推出消费级GP100显卡。在昨天的GTC大会上，NVIDIA一直对消费级GP100核心显卡避而不谈，大家就觉得不妙，而法国Hardware.fr网站表示他们从别的渠道证实了第一款Pascal大核心就没有GeForce版的，也就是不会推出消费级的产品。

现在问题解决了，NVIDIA不推GP100消费版的原因其实也很简单——GP100上有大量针对高性能计算研发的技术，但对游戏来说没啥用，浪费太大，而且16GB HBM2显存的成本也会相当贵，如果基于GP100推出GTX Titan X2显卡，那么售价可能得是1999美元级别了，你们也买不起这么高的信仰。

话说回来，GP100目前还不是完全体，完整版核心应该是3840个CUDA单元，64组SM单元，目前只开启了56组SM单元，3584个CUDA核心，类似当年GTX Titan显卡所用的GK110核心，到了黑泰坦及GTX 780 Ti上才是完整版核心，所以大家也不用着急。

对了，即便是Tesla P100显卡，出货也要等到明年Q1季度——NVIDIA才是真正的期货之王。

今年CES展会上NVIDIA发布的Drive PX2自动驾驶平台就使用了16nm FinFET工艺的Pascal显卡，浮点性能8TFLOPS，而GTX 980是5TFLOPS，GTX Titan X也不过7TFLOPS。不过当时展示的Pascal显卡并非真正的Psacal显卡，后来被证实NVIDIA只是用Maxwell显卡装样子。

1月份的时候Pascal显卡可能还没有实物，NVIDIA手中也没有芯片，传闻中的去年6月份流片基本上不可信了，可能的流片时间是去年11月份。虽然1月份没赶上，不过今年4月初的GTC大会上NVIDIA老总黄仁勋可能会拿出真正的Pascal显卡了。

今年4月5日的GTC开幕演讲上，NVIDIA创始人、CEO黄仁勋会登场，虽然有媒体从S6699的编号上猜测NVIDIA会正式公开Pascal显卡，只是这个猜测比较牵强。但是从之前的爆料来看，GTC大会侧重GPU通用计算，NVIDIA确实有可能公开展示Pascal中的GP100高性能核心，去年的GTC大会上NVIDIA就正式发布了GTX Titan X，GM200大核心的。

此外，此前爆料称6月份的台北电脑展上NVIDIA还会发布主流级别的GP104核心显卡，不过Sweclockers网站表示6月份的台北电脑展上NVIDIA会推出用于游戏笔记本的移动版Pascal显卡，这倒是有点意外。

3DCenter论坛有网友找到了NVIDIA公司CUDA院士Manuel Ujaldon去年6月份发布的一份演讲文档，他本身也是西班牙大学教授，这份文档里对比了Intel、AMD及NVIDIA公司不同处理器、显卡的带宽及计算性能，我们来看最关键的Pascal与Teslak K20X的对比。

K20X使用的是GK110核心，14组SMX单元，2688个CUDA核心，384bit位宽，带宽25GB/s，单精度浮点性能3.95TFLOPS，双精度浮点性能1.31TFLOPS。Pascal显卡规格没提，但应该是GP100核心，配备3D显存，带宽1024GB/s，单精度浮点性能12TFLOPS，双精度浮点性能4TFLOPS。

GK110与Pascal之间隔了Maxwell架构，不过Maxwell显卡之所以高效，很大一部分原因是阉割了双精度单元，所以在这一点上它实际上连GK110核心都不如，这可能是GM200核心没有加入对比的原因。

只看GK110与Pascal的GP100核心，GP100的性能是GK110核心的三倍，单精度及双精度差不多都是这样。虽然缺少与GM200核心的直接对比，但GM200核心的Tesla M40单精度性能是7TFLOPS，以此计算的话GP100性能依然是GM200核心的1.7倍，也就是性能提升了70%。

不同处理器/显卡的带宽性能比

从三倍GK110性能来看，GP100核心的规模也一定很庞大，所以之前传闻的6144个CUDA核心、170亿晶体管以及600mm2核心面积的传闻还是有一定可信度的。

值得一提的是，Pascal显卡使用HBM显存几乎是板上钉钉了，而且1024GB/s的带宽也正好与HBM 2显存特性相符，但Manuel Ujaldon这篇文章中除了一个列表提到HBM显存之外，大部分篇幅都是在讲HBM对手HMC显存的，这也是一种3D堆栈内存技术，但HMC 1.0显存的带宽与规格跟1024GB/s的带宽也不符，实在是猜不透这里面到底是怎么回事。

考虑到这篇演讲是去年6月份的了，并不是最新资料，所以内容仅供参考，GP100核心的性能基本没跑了，至于3D显存到底是HBM还是HMC，笔者还是倾向于HBM 2，毕竟HBM的商业化程度比HMC高多了。

按照惯例，Pascal显卡也会是两条腿走路——最高端的是GP100大核心，类似之前的GK110、GM200核心，此前曝光的信息显示GP100将拥有恐怖的170亿晶体管，但新一代显卡会使用TSMC的16nm FinFET Plus工艺，所以核心面积反倒从目前GM200的600mm2降低到450mm2左右。

GP100大核心将会用于GTX Titan X显卡的继任者，配备HBM 2显存，带宽高达1TB/s。至于容量，之前分析称其显存容量可达32GB，不过从NVIDIA曝光的HBM架构以及三星最近才量产4GB HBM2显存来看，二代GTX Titan X显卡最有可能的显存容量还是16GB。

GTX Titan X2继任者预计会在今年4月份发布。

再往下就是主流市场的GP104核心了，同样受益于16nm工艺，GP104核心面积在300-350mm2之间，比GM204的398mm2要更小一些。考虑到现实性，GP104核心不会使用昂贵的HBM 2显存，更可能的选择是GDDR5X显存，后者现在也是JEDEC标准了，速率可从目前GDDR5显存的5-7Gbps提升到10-14Gbps，256bit位宽下带宽依然有可能翻倍到448GB/s，跟第一代HBM显存的512GB/s相差不远。

如果NVIDIA保持命名方式不变，那么GP104核心的显卡会用在GTX 1080/1070显卡上，预计会在今年6月份的台北电脑展上正式发布。

Maxwell之后原本应该是Volta架构的，技术逆天，不过Volta因为种种原因推迟了，去年的GTC大会上NVIDIA推出了Pascal GPU过渡。在此之前我们也陆续报道过Pascal架构GPU的一些信息，Pascal将会用上3D显存及NVLink总线，前者基本上可以确认就是明年才出的HBM 2显存了，而NVLink主要用于服务器及工作站显卡上。

制程工艺上，Pascal会使用最先进的FinFET工艺，此前还有说三星14nm及TSMC 16nm都有份，但现在看来NVIDIA跟三星的合作基本无望，GPU还会由TSMC的16nm FinFET或者更先进的Plus工艺制造。

按照惯例，Pascal家族会针对不同市场衍生出多个核心，在NVIDIA最新的驱动中（隐藏在CUDA DLL文件中）有人意外地发现了NVIDIA已经确定好了Pascal架构的GPU核心，主要有GP100、GP102、GP104、GP106、GP107、GP10B这7款，要比Maxwell家族核心更多。

·GP100：这是Pascal家族中最高端的显卡了，也是之前爆料的热门，据说有170亿个晶体管，搭配HBM 2显存，等效位宽4096bit，但显存容量可能不是传闻中的32GB那么夸张，更合理的是最高16GB，我们之前也率先做过分析，详情参考：NVIDIA的Pascal HBM显存架构首曝，或只有16GB而非32GB。

·GP102：这个核心编号是之前没有出现过的，具体不明，不过猜测是GP100核心用作专业用途（这一代的GM100核心在双精度上有所妥协），而GP102则是非专业用途的游戏应用大核心。

·GP104：这个应该是取代GM204核心的，也就是GTX 980/970显卡所用的核心。此外，GP100之外的核心可能不会再用昂贵的HBM 2显存，美光正在推GDDR5改良版的GDDR5X显存，通过提升数据预读位宽，其等效频率最高可达16Gbps，远高于目前的GDDR5显存，这样GP104核心搭配256bit位宽也能轻松实现448GB/s的带宽，提速50%，已经接近HBM显存的带宽了。

·GP106：这个主要用于取代GM206核心，也就是GTX 960/950显卡所用的核心。

·GP107：这个主要用于取代GM107核心，也就是GTX 750 Ti/750显卡所用的核心，第一代Maxwell架构。

·GP10B：原文说的就是GP10B核心，这可能是GP108核心的笔误，主要取代入门级的GM108核心。

原文还提到了GV100核心，这是Vlolta架构的大核心，替代GP100的，工艺可能是10nm的，显存容量64GB，每瓦特双精度性能提升一倍，不过这至少是2017年的事了。

今年的GTC大会上，NVIDIA老总黄仁勋公布了Pascal架构的部分细节，包括NVLink及3D显存，这个3D显存我们现在已经知道是指HBM2显存了。根据之前的分析，NVIDIA的Pascal GPU最多将会配备32GB容量的HBM2显存，带宽达到1024GB/s级别。

另一方面，Pascal架构还会升级制程工艺，目前的Maxwell还是28nm工艺，但Pascal将会直接进入FinFET工艺，虽然此前有过三星14nm FinFET以及TSMC 16nm FinFET的分歧，不过现在看来NVIDIA选择TSMC 16nm FinFET（更可能的是高阶版的16nm FinFET Plus工艺）的可能性更大，毕竟三星的14nm工艺主要是用于移动SoC，适合低功耗，而TSMC在制造高性能GPU芯片上比三星经验更丰富。

GPU工艺停滞了这么久的后果就是在16nm FinFET节点大爆发一次，Pacasl GPU规模惊人，Fudzilla得到的情报显示Pascal GPU的GP100核心晶体管数量将达到170亿个，而目前GM200核心的晶体管数量也只有80亿个，GM204核心更是只有52亿个，GP100差不多是GM200的2倍以及GM204核心的3倍规模。

目前的高端GPU的工艺及晶体管数量

得益于更先进的工艺，在晶体管数量几近翻倍的同时，GP100的核心面积反而更小，也就是说低于600mm2，但能低到多少就不清楚了。

如此庞大的规模将带来更强劲的性能，Fudzilla原文的形容是“杀手级”性能，虽然晶体管规模翻倍不代表性能翻倍，但16nm FinFET工艺势以及HBM2高带宽带来的优使得Pascal显卡性能大幅提升还是值得期待的。

NVIDIA的Pascal架构显卡已经流片GP100芯片，明年Q1季度可能就会发布。根据此前公布的消息，Pascal架构将会用上3D显存，具体来说就是明年的HBM2显存。Tweaktown进一步爆料称NVIDIA正在研发2款Pascal架构显卡，这2款芯片都会使用等效4096bit位宽的HBM2显存及16nm工艺，但面向的市场不同，所以具体配置也不同，面向消费级市场的GTX 1080（如果NVIDIA保持现在的命名体系的话）可能会使用4-Hi堆栈，频率1Ghz，而另一款芯片可能面向Quadro、Tesla等专业市场，会使用8-Hi堆栈，频率也是1Ghz。（原文的HBM频率应该是实际运行频率，数据频率则是2GHz了）

HBM2显存可以堆栈更多层数，显存颗粒容量也会更高

这里简单说下HBM显存的堆栈层数及容量，目前的HBM1显存是4-Hi堆栈，显存颗粒容量是2Gb的，单颗芯片容量就是1GB，频率1Gbps，AMD的Fury X配备了4颗HBM芯片，总容量4GB，等效位宽4096bit，1Gbps频率下带宽512GB/s。

明年的HBM2显存核心容量更高，可达8Gb，而且堆栈层数更够，除了4-Hi堆栈还有8-Hi堆栈，这样算起来单颗芯片容量就是4GB及8GB，如果跟Fury一样也只配4颗芯片，那么显存容量也能达到16GB、32GB，如果频率是2Gbps的，那么总带宽就是1024GB/s，也就是1TB/s。

NVIDIA在今年的GTC大会上也提到了Pascal架构显卡的带宽是TB/s级别，容量是目前显卡的2-4倍，算起来跟HBM2显存的1024GB/s带宽、32GB容量相符。