Hãy quay ngược thời gian về năm 2013, một năm chứng kiến sự ra mắt của nhiều tựa game bom tấn 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 luôn có một giải pháp: Nvidia GeForce GTX Titan. Chiếc card đồ họa này sở hữu bảy tỷ transistor, 6GB GDDR5 VRAM và tiêu thụ 250W điện năng – một con số khá cao vào thời điểm đó. Không có nhân RT hay Tensor, chỉ có 2.668 nhân GPU thông thường và hỗ trợ công nghệ SLI. Một chiếc card như vậy không hề rẻ, nó được dành riêng cho các game thủ chuyên nghiệp với mức giá 1.000 USD, một mức giá mà ngày nay có thể khiến giới game thủ máy tính phải “phấn khích” cho một GPU thuộc dòng Titan-class. Nvidia đã trình diễn sức mạnh của nó trong cấu hình 3-way SLI, chạy Crysis 3 ở độ phân giải 5760×1080 trên ba màn hình, mang đến cho game thủ một GPU có thể “cung cấp năng lượng cho những siêu máy tính chơi game đầu tiên trên thế giới”. Chiếc Nvidia GeForce GTX Titan thực sự là một con quái vật theo đúng nghĩa đen, và nó đã để lại một dấu ấn không thể phai mờ trong lịch sử phát triển của card đồ họa.
Câu chuyện về Nvidia GeForce GTX Titan – Một huyền thoại ra đời
Từ phòng thí nghiệm siêu máy tính đến tay người tiêu dùng
Điều đầu tiên cần biết, Nvidia GTX Titan nguyên bản không hề được sinh ra trong một phòng thí nghiệm chơi game nào cả, nó thoát ra từ một siêu máy tính. Cuối năm 2012, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge đã khởi động 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 18.688 nút của hệ thống này là một bộ tăng tốc Tesla K20X được xây dựng trên silicon GK110 hoàn toàn mới của Nvidia. Con chip 7.1 tỷ transistor đó được thiết kế cho các mã khoa học, không phải cho Crysis; nó tập trung vào các phép toán 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, và ngày càng nhiều các tác vụ học sâu (deep-learning) sơ khai. Nó thực sự là một “cỗ máy” làm việc cật lực.
Tuy nhiên, khi các kỹ sư của Nvidia nhận thấy có quá nhiều game thủ đang flash các tệp BIOS đã sửa đổi vào các card đồ họa dành cho máy trạm chỉ để chơi các trò chơi như Battlefield 3 nhanh hơn, một ý tưởng lóe lên. Điều gì sẽ xảy ra nếu họ chính thức “đóng gói” con chip quái vật tương tự (ít nhiều) vào vỏ bọc GeForce? Và thế là, vào tháng 2 năm 2013, GTX Titan đã ra đời: về cơ bản là một Tesla K20X với một số thay đổi để giảm giá xuống còn 999 USD, mức giá này vẫn được coi là “trên trời” khi đặt cạnh GTX 680 với giá 499 USD.
Tiên phong về dung lượng VRAM và sức mạnh tính toán
Một bước tiến lớn khác mà chiếc Nvidia GeForce GTX Titan mang lại là sự tập trung vào dung lượng, chứ không chỉ xung nhịp. Nó được trang bị sáu gigabyte GDDR5 VRAM trên bus 384-bit, một con số nghe có vẻ đáng kinh ngạc so với giới hạn 2 GB của GTX 680. Điều này cũng giải quyết một nút thắt cổ chai thực sự: các trò chơi thế giới mở và các gói texture độ phân giải cao đã bắt đầu gặp vấn đề về bộ nhớ vào thời điểm đó. Kết hợp với băng thông 288 GB/s, chiếc card có thể xử lý các tập hợp hình học lớn mà không làm quá tải PCIe. Chạy nhiều card Titan trong cấu hình SLI, đối với các tác vụ chơi game, đã khiến nó trở nên đơn giản là không thể bị đánh bại.
Cấu hình 4-way SLI với card đồ họa GTX Titan X Pascal
Tuy nhiên, có một thay đổi ở đây có thể được coi là nguyên nhân 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 của nó bị giảm mạnh xuống chỉ còn một phần ba khi chạy ở xung nhịp gốc, nó vẫn mang lại hiệu suất FP64 ấn tượng 1.3 TFLOP/s. Khả năng tính toán của nó hoàn toàn được mở cho người dùng phổ thông, đây là lần đầu tiên đối với một GPU thuộc phân khúc tiêu dùng. Không có card nào khác trong dòng sản phẩm của Nvidia tại thời điểm đó cung cấp khả năng tính toán như vậy cho “bất kỳ ai”, và các đối thủ AMD tương đương dựa trên kiến trúc Tahiti, như Radeon HD 7970, vẫn đơn giản là bị vượt mặt trên mọi phương diện.
Định hình xu hướng giá và giá trị lâu dài của GPU cao cấp
Có một thay đổi khác ở đây có thể được xem là khởi đầu của một xu hướng đáng lo ngại về định giá GPU. Nvidia GeForce GTX Titan, với mức giá 1.000 USD, có thể coi là một thử nghiệm để xem liệu có một thị trường những người đam mê, hay “prosumer”, sẵn sàng chi tiêu nhiều hơn đáng kể so với mức giá GPU thông thường vào thời điểm đó. Điều này đã khởi xướng xu hướng các card như GTX 1080 Ti có giá 699 USD, RTX 3090 giá 1.499 USD và RTX 4090 giá 1.599 USD. Mỗi chiếc card này đều học hỏi từ “quyển sách” định giá của Titan.
Titan đã hợp pháp hóa ý tưởng rằng một GPU dành cho người tiêu dùng có thể duy trì sự phù hợp ngoài mục đích chơi game trong suốt một thập kỷ. Các nhà nghiên cứu tại nhà vẫn có thể sử dụng card này trong các máy trạm tân trang để tạo mẫu các đường dẫn mã tăng tốc CUDA với chi phí thấp; những người yêu thích công nghệ cổ điển vẫn thích thử nghiệm với nó và kiểm tra công nghệ cao cấp của một thập kỷ trước; và các nhà sưu tập đánh giá cao vỏ bọc 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 lòe loẹt. 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 của nó, giờ đây còn ít hơn mức tối thiểu cần thiết.
Nvidia GeForce GTX Titan thể hiện ra sao trong kỷ nguyên hiện tại?
Hiệu năng kém cỏi cho game nhưng vẫn giữ ưu thế ở một số tác vụ
Sự thật đáng tiếc là chiếc GTX Titan của tác giả bài viết này không còn hoạt động. Tuy nhiên, không khó để đoán nó sẽ hoạt động như thế nào trong bối cảnh hiện tại, bởi vì hầu hết mọi điểm benchmark bạn có thể nghĩ đến đều đã được công khai, và vô số người đam mê đã xem xét lại chiếc card này vài năm một lần để kiểm tra hiệu suất của nó.
Trong gần như mọi khía cạnh có thể đặt ra, Nvidia GeForce GTX Titan đơn giản là đã không “già đi” tốt. Hầu hết các trò chơi hiện đại sẽ khó đạt được 60 FPS trở lên. Tuy nhiên, điều không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi thời gian là khi nói đến một số tác vụ tính toán nhất định, đáng chú ý nhất là khả năng FP64 của nó. Với hiệu suất 1.3 TFLOP/s, nó vẫn cao hơn hiệu suất FP64 của RTX 4050, vốn chỉ đạt 211.2 GFLOP/s. Hơn nữa, băng thông bộ nhớ của nó vẫn vượt qua RTX 4050, cung cấp 288GB/s so với 192GB/s của 4050.
Cận cảnh các chip nhớ trên mặt sau của Nvidia GTX Titan đời đầu
Rõ ràng, các ưu tiên thay đổi theo thời gian, và RTX 4050 vượt trội hơn Titan nguyên bản về mọi mặt khác có thể tưởng tượng được ngoài một số lĩnh vực rất ngách. Tuy nhiên, thật đáng kinh ngạc khi GTX Titan nguyên bản đã sở hữu khả năng tính toán lớn đến mức nào, ngay cả khi so sánh với các card cấp thấp ngày nay. Ngày nay, hiệu suất FP32 quan trọng hơn đáng kể, và RTX 4050 cũng sẽ dễ dàng đánh bại Titan trong lĩnh vực đó.
Một bài học lịch sử về sự tiến bộ của ngành GPU
GTX Titan ngày nay không phải là một hiện vật 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 bạn sẽ trả cho một chiếc trên thị trường cũ. Thay vào đó, nó là một minh chứng cho cả sự tiến bộ của hiệu suất GPU và những thay đổi kiến trúc hiện đang phổ biến trong các GPU ngày nay. Driver thống nhất, bộ nhớ lớn và khả năng tính toán cho tất cả mọi người. Đó là ý nghĩa của Titan, và đó là lần đầu tiên các game thủ, những người đam mê homelab và nhà nghiên cứu, cũng như những người yêu thích phần cứng được thiết kế tốt, cùng chỉ vào một mảnh silicon và nói: “Đó là thứ tôi muốn”.
Nvidia GeForce GTX Titan không chỉ là một sản phẩm công nghệ, nó là một biểu tượng, mở đường cho một kỷ nguyên mới của card đồ họa hiệu năng cao và định hình cách chúng ta trải nghiệm công nghệ ngày nay. Nó là minh chứng cho tầm nhìn xa và khả năng tiên phong của Nvidia trong việc mang sức mạnh siêu máy tính đến gần hơn với người dùng phổ thông.
Bạn có kỷ niệm nào với GTX Titan hay một chiếc GPU huyền thoại nào khác đã thay đổi cách bạn chơi game hay làm việc không? Hãy chia sẻ cùng dancongnghe.net trong phần bình luận bên dưới!
