¿Qué significa que tu tarjeta gráfica tenga arquitectura MCM?

Desde hace un tiempo, NVIDIA pegó el salto en la arquitectura de sus tarjetas gráficas de gama más alta, dejando atrás la arquitectura monolítica para utilizar MCM. Pero, ¿sabes qué es esta arquitectura y en qué se diferencia de la tradicional arquitectura monolítica? ¿Te afecta en algo que tu tarjeta gráfica tenga arquitectura MCM? En este artículo te vamos a contar en qué consiste esta arquitectura, qué beneficios tiene y en qué se diferencia de la monolítica.

Todo comenzó con NVIDIA, quien decidió seguir los pasos que llevaron a AMD a tener un abrumador éxito con el diseño de la arquitectura de sus procesadores Threadripper y Ryzen Series, llevando la arquitectura MCM a sus tarjetas gráficas. Vamos a ver qué significa que tu tarjeta gráfica tenga este tipo de diseño de arquitectura.

¿Qué es MCM?

MCM significa Multi-Chip-Module, y esencialmente elimina la arquitectura de die único que se emplea en la arquitectura monolítica que AMD y NVIDIA han estado utilizando en sus GPU durante décadas para pasar a un diseño basado en varios chips dedicados que funcionan por separado en lugar de estar todos integrados en el mismo die, si bien es cierto que ahora funcionan en «módulos». Lo vais a ver fácilmente en el siguiente esquema.

Arquitectura MCM de NVIDIADivide y vencerás. Esta es la idea primordial del diseño MCM en GPUs, que permite meter varias «pequeñas GPU» en un mismo paquete, interconectadas entre sí con sistemas de alto ancho de banda.

Históricamente, las mejoras en la computación de alto rendimiento basada en GPU han tenido una estrecha relación con la escala de los transistores. A medida que la Ley de Moore se desacelera y el número de transistores por die ya no crece a ritmo vertiginoso, la curva de rendimiento de las GPUs monolíticas individuales parece haber llegado a un punto de inflexión.

Sin embargo, como la necesidad de tener GPUs cada vez más potentes sigue incrementándose, se decidió implementar la arquitectura MCM en las GPUs. Así, se integran a nivel de die múltiples módulos de GPU para construir GPUs lógicas (que no físicas) más grandes, permitiendo que el rendimiento siga escalando más allá de la ley de Moore.

Específicamente, se particionan las GPUs en módulos de GPU básicos (GPM) que son más fáciles de fabricar, integrándolos en el die con tecnologías de señalización de un alto ancho de banda y eficiente en cuanto a energía, consiguiendo unas enormes mejoras de rendimiento.

MCM-05

Por supuesto, el utilizar este modelo de arquitectura para la GPU conlleva ciertas optimizaciones; según NVIDIA, este diseño proporciona un 45.5% de incremento de rendimiento con respecto a la arquitectura monolítica, ocupando un 10% del espacio, lo que permite que en realidad el incremento de rendimiento sea muchísimo más grande ocupando el mismo espacio. De hecho, según NVIDIA una arquitectura MCM es un 26,8% más rápida que si se utilizaran varias GPUs monolíticas en SLI que sumaran el mismo número de SMs y ancho de banda.

Entonces, ¿si mi tarjeta gráfica es MCM es mejor?

Bueno, la respuesta es que sí, es mejor que si tiene una GPU monolítica tradicional, aunque sea ya solo por el hecho de que NVIDIA únicamente emplea esta arquitectura en sus tarjetas gráficas de más alta gama.

Básicamente, este diseño les permite tener un incremento de rendimiento que sería imposible con GPUs monolíticas, motivo por el que exclusivamente lo vemos en gráficas de gama alta.