近日我們注意到國內外有很多硬件媒體對幾張疑似是新的Ampere GPU的核心架構圖進行了報道，實際上這並不是很新鮮的“泄漏”，這兩張架構圖早在上個月17日就已經被人發在 Twitter 上面，因為我們不能認定它的真實性，所以便沒有做報道。包括這兩天傳的“GA100的核心面積將達到826mm 2 ”，其實都是來自於 同一個Twitter帳號 發出的消息。
鑑於NVIDIA有一定可能會在三月份的GTC 2020上面發佈Ampere GPU以及基於它的全新計算卡，我們收集了目前為止的傳聞，彙總成了這篇文章。重要的事情説三遍，這是 傳聞、傳聞、傳聞 。
GA103、GA104的核心架構圖以及新SM的架構圖
在1月17日，一個新開的Twitter帳號發佈了兩張圖，並且稱這兩張圖就是NVIDIA尚未發佈的GA103和GA104 GPU核心部分簡圖，隨後這個帳號在1月18日繼續給出了張SM單元架構圖，簡述了Ampere架構的主要改進點，我們將這三張圖搬運在下方：
疑似GA104核心圖，6組GPC，每組GPC配置8組SM，共48組SM單元
疑似GA103核心圖，6組GPC，每組GPC配置10組SM，共60組SM單元
疑似Ampere SM單元圖，以上三張圖片來自於Twitter帳號 @CorgiKitty
Turing GPU SM單元結構簡圖，作對比用
我們先來看傳聞中的Ampere SM單元架構圖，與Volta和Turing架構一樣，NVIDIA延續了他們的分精度計算理念，在Ampere GPU中分別設計了用於整數運算的INT32單元和用於浮點運算的FP32單元，但有一個很明顯的改動：**原本只有一組的FP32單元倍增了。**然後是Volta架構中引入的Tensor Core，它的數量也倍增了。那麼這樣一來，單個SM中包含的CUDA核心數量就來到了128個，恢復到了Pascal架構的水平。
再看到整個SM單元，很明顯的一點是Turing架構引入的RT Core在Ampere上面進行了加強，泄露的架構圖上面將新的光追單元稱為“RT Core Advanced”，預計是在光追性能上面有加強，另外，每個SM單元原本配備的96KB L1高速緩存在Ampere上面擴大到了128KB。
那麼從這些改變來看，Ampere的單SM計算能力會有明顯的增強，FP32單元的倍增讓它的理論單精度浮點運算吞吐量至少是倍增的。而Tensor Core和RT Core的增強也是對RTX顯卡上面的深度學習計算和硬件加速光線追蹤這兩個重要賣點進行了加強。
看完了SM單元的變化，我們再回頭看GA104。從命名上來看它是TU104的後繼者，一般是作為消費級顯卡的次旗艦出現的。我們將其與TU104的規格進行對比，首先GA104的SM單元數量仍然保持了48個，但每個SM單元所含的CUDA核心和Tensor Core數量都倍增了，所以 整個GA104將擁有6144個CUDA核心 。然後其顯存控制器的數量仍然為8組，典型的顯存位寬為256-bit，持平。值得注意的是架構圖頂部的PCIe總線版本，升級到了4.0。
另外一個核心代號是GA103，值得注意的是此前NVIDIA並沒有使用過103這樣末尾為數字3的代號，根據一貫的傳統，在104之上的應該是102才對，所以這次NVIDIA可能是新設計了一枚高於傳統次旗艦的GPU，用來替代原本102系GPU在消費級市場中的旗艦位置，也就是我們可能會看到的3080 Ti。
這顆GA103的SM數量並沒有完整版TU102那麼多，相比後者要少12組SM，但由於單個SM中CUDA核心倍增，其整個GPU的CUDA核心只增不減， 達到7680個 ，超過完整版TU102（Titan RTX）66.67%，在如此巨大規模的核心上有如此高的規模增大，實屬恐怖。
GA100的核心面積高達826mm 2
這條傳言也是來自於這個Twitter帳號，帳號持有者在2月22日發佈瞭如圖的 Tweet ：
826mm 2 是什麼概念呢？比近年來NVIDIA做過的最大的芯片——GV100還要大上一點點（815mm 2 ），再加上工藝進步帶來的晶體管密度提升，GA100的最終規模是相當恐怖的。
甚至於這條傳言本身可以得到一定的印證，Tweet作者在發出826這個數字前轉發了一條去年5月份的傳聞，裏面已經清楚的寫着GA100的面積將會超過800mm 2 ，還給出了它有8個GPC，使用HBM顯存這些信息。
傳聞總結：Ampere規模可能會有巨大提升
所有的傳聞都指出，Ampere的規模將會有巨大的提升，這很大程度上是得益於製程工藝的進步，Turing GPU使用的12nm FFN工藝只是老16nm工藝的改進版，在晶體管密度上面實際並沒有太大的提升，但是Ampere將使用的7nm工藝就不一樣了，它的密度提升是非常巨大的。
但這也帶來了一個隱患：功耗和發熱。我們暫時還沒有看到7nm工藝在超大核心上面的表現，旗艦級的GA100核心面積突破800mm 2 ，而低了好幾級的GA104在規模上實際也並沒有小太多。核心面積一大，帶來的問題就是良品率降低和漏電率的上升。專業級市場對這點並不敏感，但在消費級市場中，這將會影響到產品最終的表現，不過真實情況到底會如何呢？這個答案至少要到今年下半年才能揭曉了。
最後，重申一遍，本文基於目前的傳聞而寫，不代表實際產品就一定會像本文中所寫的那樣。