Quay trở lại năm 2013, một năm chứng kiến sự ra mắt của những tựa game đỉnh cao như Battlefield 4, Metro: Last Light và Grand Theft Auto V. Một số trò chơi này cực kỳ khó chạy ở cài đặt tối đa, nhưng đã có một “cứu cánh” thực sự: chiếc card đồ họa Nvidia GeForce GTX Titan. Nó sở hữu 7 tỷ bóng bán dẫn, 6GB VRAM GDDR5 và mức tiêu thụ điện năng được coi là khá cao vào thời điểm đó, lên tới 250W. Chiếc card này không có các nhân RT hay Tensor chuyên dụng; chỉ có 2.668 nhân GPU thông thường và hỗ trợ công nghệ SLI, cho phép kết nối nhiều card để tăng hiệu suất.
Loại card đồ họa như GTX Titan không hề rẻ, và nó được dành riêng cho những game thủ đam mê với mức giá “khủng” 1.000 USD – một mức giá mà ngày nay có lẽ sẽ khiến game thủ PC “phấn khích” với một GPU thuộc phân khúc Titan. Nvidia từng trình diễn GTX Titan trong cấu hình SLI ba card, chạy Crysis 3 ở độ phân giải 5760×1080 trên ba màn hình, mang đến cho game thủ một GPU có khả năng “cung cấp sức mạnh cho siêu máy tính chơi game đầu tiên trên thế giới”. Chiếc GPU này thực sự là một “gã khổng lồ” theo mọi nghĩa của từ đó, và nó đã để lại dấu ấn sâu sắc trong lịch sử phát triển của ngành công nghiệp card đồ họa.
Lịch sử phát triển của NVIDIA GeForce GTX Titan
Một sản phẩm “lần đầu tiên” dành cho người tiêu dùng
Điều đáng ngạc nhiên nhất là chiếc card Titan nguyên bản của Nvidia không ra đời từ phòng thí nghiệm game, mà nó “thoát ra” từ một siêu máy tính.
Vào cuối năm 2012, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge đã vận hành Titan, một hệ thống Cray XK7 vươn lên vị trí số một trong danh sách Top 500 các siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Bên trong mỗi trong số 18.688 nút của hệ thống này là một bộ tăng tốc Tesla K20X được xây dựng trên chip silicon GK110 hoàn toàn mới của Nvidia. Chip 7,1 tỷ bóng bán dẫn này được thiết kế cho các tác vụ khoa học, không phải để chơi Crysis; nó tập trung vào các phép tính dấu phẩy động độ chính xác kép (double-precision floating point math) và dễ dàng xử lý các mô hình khí hậu, mô phỏng phản ứng tổng hợp hạt nhân, và ngày càng nhiều các tác vụ học sâu (deep-learning) sơ khai. Đây thực sự là một cỗ máy làm việc bền bỉ.
Nhưng khi các kỹ sư của Nvidia nhận thấy có bao nhiêu game thủ đang “flash” các tệp BIOS đã sửa đổi lên các card đồ họa dành cho máy trạm chỉ để chơi các tựa game như Battlefield 3 nhanh hơn, một ý tưởng chợt nảy ra. Điều gì sẽ xảy ra nếu họ chính thức “đóng gói” cùng một con chip “quái vật” (ít nhiều) vào vỏ bọc của dòng GeForce? Và thế là, vào tháng 2 năm 2013, chiếc GTX Titan đã ra đời: về cơ bản là một Tesla K20X với một số thay đổi để giảm giá thành xuống mức 999 USD. Mức giá này vẫn còn cảm thấy “ngoài tầm với” khi đặt cạnh chiếc GTX 680 với giá 499 USD.
Một tiến bộ lớn khác mà Titan mang lại là khả năng tập trung vào dung lượng, không phải xung nhịp. Nó được trang bị 6 gigabyte GDDR5 VRAM trên bus 384-bit, điều này nghe có vẻ “không thể tin được” so với giới hạn 2 GB của GTX 680. Nó cũng giải quyết một nút thắt cổ chai thực sự: các game thế giới mở và các gói texture độ phân giải cao đã gặp phải giới hạn bộ nhớ vào thời điểm đó. Kết hợp với băng thông 288 GB/s, chiếc card này có thể truyền tải các tập hợp hình học khổng lồ mà không làm tắc nghẽn giao tiếp PCIe. Việc chạy nhiều card trong cấu hình SLI, đặc biệt cho các tác vụ chơi game, đã khiến nó trở nên không thể bị đánh bại.
Bốn card đồ họa NVIDIA GeForce GTX Titan (kiến trúc Pascal) được kết nối SLI, minh họa khả năng mở rộng hiệu năng.
Tuy nhiên, có một thay đổi ở đây mà có thể được ghi nhận là đã thay đổi toàn bộ quỹ đạo của Nvidia như một công ty trong thập kỷ qua. Ngay cả khi khả năng tính toán độ chính xác kép (FP64) của nó bị giảm đáng kể xuống chỉ còn một phần ba khi chạy ở xung nhịp mặc định, nó vẫn mang lại hiệu suất ấn tượng 1.3 TFLOP/s FP64. Khả năng tính toán của nó hoàn toàn được mở cho người dùng, một điều chưa từng có đối với GPU dành cho người tiêu dùng. Vào thời điểm đó, không có card nào khác trong dòng sản phẩm của Nvidia cung cấp khả năng tính toán như thế này cho “bất kỳ ai”, và các đối thủ cạnh tranh tương đương của AMD dựa trên kiến trúc Tahiti, như Radeon HD 7970, vẫn bị vượt mặt trên mọi phương diện.
Có một thay đổi khác ở đây có thể được coi là khởi đầu của một xu hướng đáng lo ngại về định giá GPU. Chiếc Titan, với mức giá 1.000 USD phi lý, được cho là một thử nghiệm để xem liệu có một thị trường những người đam mê, hay “prosumers”, sẵn sàng chi nhiều tiền hơn mức giá GPU thông thường vào thời điểm đó hay không. Điều này đã mở ra xu hướng các card như GTX 1080 Ti có giá 699 USD, RTX 3090 có giá 1.499 USD và RTX 4090 có giá 1.599 USD. Mỗi chiếc card này đều có thể nói là đã học hỏi từ “sách vở” của Titan về mặt định giá.
Titan đã hợp pháp hóa ý tưởng rằng một GPU dành cho người tiêu dùng có thể duy trì sự phù hợp bên ngoài lĩnh vực chơi game trong cả một thập kỷ. Các nhà nghiên cứu phòng thí nghiệm tại nhà vẫn có thể sử dụng card này trong các máy trạm đã tân trang để tạo mẫu các đường dẫn mã tăng tốc CUDA với chi phí thấp; những người đam mê đồ cổ vẫn thích mày mò và thử nghiệm công nghệ cao cấp của một thập kỷ trước; và các nhà sưu tập đánh giá cao lớp vỏ nhôm phay của nó như khoảnh khắc phần cứng PC bắt đầu trông giống thiết bị công nghiệp hơn là các thiết bị chơi game rẻ tiền. Ngay cả những giới hạn của nó cũng kể một câu chuyện: 6 GB VRAM trong một chiếc card tầm cỡ này, so với thời điểm của nó, thì ngày nay còn ít hơn mức tối thiểu.
GTX Titan hoạt động thế nào ở thời điểm hiện tại?
Không hiệu quả lắm trong hầu hết các trường hợp
Thực tế đáng buồn là chiếc GTX Titan của người viết giờ đây không còn hoạt động nữa; chiếc máy trạm mà tôi được tặng kèm nó bắt đầu bốc khói ngay khi khởi động, và máy tính cá nhân của tôi hoàn toàn từ chối khởi động khi tôi lắp Titan vào, chỉ phát ra tiếng “cạch” từ bộ nguồn và không có gì khác. Đó là cơ chế bảo vệ của bộ nguồn khi phát hiện chập mạch, vì vậy, xét cho cùng, chiếc card này đơn giản chỉ là một vật chặn giấy. Tuy nhiên, không khó để biết nó sẽ hoạt động ra sao ở thời điểm hiện tại; xét cho cùng, hầu hết mọi điểm chuẩn bạn có thể nghĩ đến đều đã được công bố rộng rãi, và vô số người đam mê đã kiểm tra lại chiếc card này vài năm một lần để xem hiệu suất của nó.
Về gần như mọi mặt, chiếc Titan đơn giản là không còn phù hợp với thời đại. Hầu hết các game hiện đại sẽ gặp khó khăn để đạt 60 FPS trở lên. Tuy nhiên, ở một số tác vụ tính toán nhất định, mọi thứ không trở nên quá tệ, ý nghĩa nhất là khả năng FP64 của nó. Với 1.3 TFLOP/s, hiệu suất FP64 của nó vẫn cao hơn RTX 4050, vốn chỉ có 211.2 GFLOP/s. Thêm vào đó, băng thông bộ nhớ của nó vẫn vượt trội so với RTX 4050, cung cấp 288GB/s so với 192GB/s của 4050.
Các chip bộ nhớ GDDR5 trên mặt sau của card đồ họa NVIDIA GeForce GTX Titan (2013), thể hiện thiết kế cao cấp và kỹ thuật tiên tiến.
Rõ ràng, các ưu tiên thay đổi theo thời gian, và RTX 4050 đánh bại Titan nguyên bản ở mọi khía cạnh có thể tưởng tượng được ngoài một số lĩnh vực rất ngách, nhưng thật đáng kinh ngạc khi Titan nguyên bản có sức mạnh tính toán lớn đến vậy, ngay cả so với các card cấp thấp ngày nay. Hiện tại, hiệu suất FP32 quan trọng hơn đáng kể, và RTX 4050 cũng sẽ dễ dàng đánh bại Titan ở khía cạnh đó.
GTX Titan ngày nay không còn là một “kiệt tác” trong viện bảo tàng vì hiệu suất hay những gì nó có thể mang lại. Trong hầu hết các trường hợp, nó thậm chí không đáng giá 50 USD mà bạn sẽ phải trả để mua một chiếc trên thị trường đồ cũ. Thay vào đó, nó là một minh chứng cho thấy chúng ta đã đi được bao xa trong hiệu suất GPU và những thay đổi kiến trúc hiện đang trở nên phổ biến trong các GPU ngày nay. Trình điều khiển hợp nhất, bộ nhớ lớn và khả năng tính toán cho mọi người – đó là những gì Titan mang lại, và đó là lần đầu tiên các game thủ, nhà nghiên cứu tại nhà, và những người yêu thích phần cứng được thiết kế đẹp đều cùng chỉ vào một con chip silicon và nói: “Đó là thứ tôi muốn.”
NVIDIA GeForce GTX Titan không chỉ là một chiếc card đồ họa mạnh mẽ vào thời điểm ra mắt mà còn là một biểu tượng, một dấu mốc quan trọng định hình tương lai của ngành công nghiệp GPU. Nó đã chứng minh rằng có một thị trường cho các sản phẩm cao cấp, đa năng và mở đường cho những đổi mới sau này. Dù hiệu năng không còn được như xưa, giá trị lịch sử và di sản mà GTX Titan để lại vẫn còn nguyên vẹn.
Bạn nghĩ sao về NVIDIA GeForce GTX Titan và tầm ảnh hưởng của nó? Hãy chia sẻ ý kiến của bạn trong phần bình luận bên dưới và đừng quên theo dõi 123thuthuat.com để cập nhật những thông tin công nghệ mới nhất!
