Nhìn lại năm 2013, một năm chứng kiến sự ra mắt của nhiều tựa game bom tấn đáng kinh ngạc như Battlefield 4, Metro: Last Light và Grand Theft Auto V. Một số trò chơi này cực kỳ “khát” cấu hình khi chạy ở cài đặt tối đa, nhưng đã có một giải pháp tối ưu: Nvidia GeForce GTX Titan. Chiếc card đồ họa này 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 – 250W. Nó chưa có nhân RT hay Tensor, mà 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 những game thủ đam mê với mức giá khởi điểm lên tới 1.000 USD – một mức giá mà ngày nay có lẽ sẽ khiến game thủ PC “phấn khích” nếu đó là một GPU thuộc dòng Titan-class. Nvidia đã trình diễn sức mạnh của nó với cấu hình ba card SLI chạy tựa game Crysis 3 ở độ phân giải 5760×1080 trên ba màn hình, mang đến cho người dùng một GPU có thể “cung cấp sức mạnh cho siêu máy tính chơi game đầu tiên trên thế giới.”
GPU này thực sự là một con quái vật theo mọi nghĩa, và tôi nhớ mình đã từng trầm trồ nhìn những bộ máy tính mạnh mẽ đến khó tin mà mọi người tự lắp ráp, chạy nhiều card Titan trong cấu hình SLI để thử nghiệm những trò chơi đòi hỏi cấu hình cao nhất. Vào thời điểm đó, tôi chỉ có một chiếc GTX 560 Ti, sau đó nâng cấp lên AMD Radeon R9 270X vào năm sau. Đối với bản thân tôi khi còn là một thiếu niên, Titan dường như là một chiếc card không thể đạt được, và thực tế là như vậy. Giờ đây, hơn một thập kỷ sau, tôi sở hữu một trong những chiếc card này, và tôi đã có một chuyến đi ngược dòng ký ức.
Câu chuyện về Nvidia GeForce GTX Titan: Khi sức mạnh siêu máy tính đến tay người dùng
Đột phá tiên phong cho người tiêu dùng
Đầu tiên và quan trọng nhất, chiếc Titan nguyên bản của Nvidia không ra đời từ một phòng thí nghiệm chơi game nào cả… mà nó thoát ra từ một siêu máy tính.
Vào 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 siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Bên trong mỗi 18.688 nút của nó là một bộ tăng tốc Tesla K20X được xây dựng trên chip 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 cho 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 hạt nhân, và ngày càng nhiều các tác vụ học sâu (deep-learning) sơ khai. Nó thực sự là một cỗ máy làm việc hiệu quả.
Nhưng khi các kỹ sư của Nvidia nhận thấy có quá nhiều game thủ đang “flash” các tập tin BIOS đã được sửa đổi lên các card đồ họa dành cho máy trạm (workstation-class) chỉ để chơi các trò chơi như Battlefield 3 nhanh hơn, một ý tưởng đã nảy ra. Điều gì sẽ xảy ra nếu họ chính thức bọc con chip quái vật tương tự (gần như vậy) trong một “bộ áo” 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 thành xuống mức 999 USD, một mức giá vẫn cảm thấy “ngoài tầm với” khi đặt cạnh chiếc GTX 680 có giá 499 USD.
Một tiến bộ lớn khác mà Titan mang lại là sự tập trung vào dung lượng, chứ không phải xung nhịp. Nó sở hữu sáu gigabyte VRAM GDDR5 trên một bus 384-bit, điều nghe có vẻ “không thể tin được” khi 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 bộ hình học (geometry sets) khổng lồ mà không làm quá tải giao tiếp PCIe. Chạy nhiều card trong cấu hình SLI, đối với các tác vụ chơi game, đã khiến nó trở nên bất bại.
Cấu hình 4-way SLI ấn tượng với nhiều card đồ họa Nvidia GTX Titan, thể hiện sức mạnh xử lý game tối đa
Tuy nhiên, có một thay đổi ở đây có thể được cho là đã làm 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 (double-precision) của nó bị giảm đáng kể xuống chỉ còn một phần ba khi chạy ở xung nhịp tiêu chuẩn, nó vẫn mang lại hiệu năng ấn tượng 1.3 TFLOP/s FP64. Khả năng tính toán này hoàn toàn được mở khóa cho mọi người dùng, một điều chưa từng có đối với một GPU dành cho người tiêu dùng. Không có chiếc 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 bị bỏ xa trên mọi phương diện.
Có một thay đổi khác ở đây có thể được xem là khởi đầu của một xu hướng đáng ngại trong việc định giá GPU. Titan, với mức giá “điên rồ” 1.000 USD, có thể được coi là một thử nghiệm để xem liệu có một thị trường dành cho 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 hay không. Điều này đã khởi đầu xu hướng của 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 học hỏi từ “cuốn sách” của Titan khi nói đến chiến lược 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 tại nhà (home lab) vẫn có thể sử dụng chiếc card này trong các máy trạm tân trang để thử nghiệm các mã CUDA-accelerated giá rẻ; những người đam mê công nghệ cổ điển vẫn thích “nghịch” nó và kiểm tra công nghệ cao cấp của một thập kỷ trước; và các nhà sưu tầm đánh giá cao lớp vỏ nhôm phay xước của nó như một khoảnh khắc mà phần cứng PC bắt đầu trông giống như thiết bị công nghiệp hơn là những 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 điểm của nó, giờ đây đã ít hơn mức tối thiểu.
GeForce GTX Titan hoạt động ra sao ở thời điểm hiện tại (2024)?
Hiệu năng: Không còn phù hợp cho game hiện đại
Thực tế đáng buồn là chiếc GTX Titan của tôi không còn hoạt động nữa; chiếc máy tính trạm mà tôi được tặng kèm nó bắt đầu bốc khói ngay khi tôi khởi động, và máy tính cá nhân của tôi hoàn toàn từ chối khởi động khi tôi lắp Titan vào, chỉ phát ra tiếng “click” từ nguồn điện và không có gì hơn. Đó là cơ chế bảo vệ của bộ nguồn khi nó phát hiện đoản mạch, vậy nên với mọi mục đích sử dụng, chiếc card này đơn thuần chỉ là một vật chặn giấy. Mặc dù vậy, không khó để biết nó sẽ hoạt động ra sao ngày nay; xét cho cùng, hầu hết mọi kết quả benchmark mà bạn có thể nghĩ đến đều đã công khai, và vô số người đam mê đã xem xét lại chiếc card này vài năm một lần để kiểm tra tình trạng của nó.
Trong gần như mọi khía cạnh mà bạn có thể so sánh, Titan đơn giản là đã không “già đi” tốt. Hầu hết các trò chơi hiện đại sẽ gặp khó khăn để đạt được 60 FPS trở lên, nhưng điểm mà nó không “già” quá tệ là ở một số tác vụ tính toán nhất định, đáng kể nhất là hiệu năng FP64 của nó. Với 1.3 TFLOP/s, nó vẫn cao hơn hiệu năng FP64 của RTX 4050, vốn chỉ đạt 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.
Rõ ràng, các ưu tiên thay đổi theo thời gian, và RTX 4050 đánh bại Titan nguyên bản ở mọi khía cạnh khác trừ một số lĩnh vực rất ngách, nhưng thật đáng kinh ngạc khi Titan nguyên bản có khả năng tính toán lớn đến mức nào, ngay cả khi so sánh với các card cấp thấp ngày nay. Ngày nay, hiệu năng FP32 quan trọng hơn đáng kể, và RTX 4050 cũng sẽ dễ dàng đánh bại Titan ở khía cạnh đó.
Titan không phải là một món đồ trưng bày trong viện bảo tàng ngày nay vì hiệu năng hay những gì nó có thể cung cấp. Trong hầu hết các trường hợp, nó thậm chí không đáng giá 50 USD mà bạn sẽ phải trả để mua nó trên thị trường đồ cũ. Thay vào đó, nó là một minh chứng cho cả việc chúng ta đã tiến xa đến mức nào trong hiệu năng GPU và những thay đổi kiến trúc hiện đã trở nên phổ biến trong các GPU ngày nay. Driver hợp 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 tự xây dựng hệ thống tại nhà và các nhà nghiên cứu, cùng những người yêu thích phần cứng được thiết kế tốt, đều cùng chỉ vào một mảnh silicon và nói: “Đó là thứ tôi muốn.”
