O colapso do mercado de GPUs dedicadas e o futuro da nVidia

Introdução

O mercado de GPUs para desktops e notebooks tem mudado muito nos últimos anos. Chipsets de vídeo integrado não são nenhuma novidade, existindo desde a época do Pentium 1. Entretanto, tradicionalmente os chipsets de vídeo integrado eram muito fracos, capazes de dar conta apenas de tarefas 2D em geral e jogos muito antigos. Quem queria desempenho 3D era irremediavelmente obrigado a adquirir uma GPU dedicada, um ramo que era quase que completamente dominado pela ATI e nVidia. A Intel tem que tentou roubar uma fatia do bolo com a Intel 740, lançada em 1998, que acabou sendo um grande fracasso, entrando para a história como a primeira e a última GPU dedicada lançada por ela.

Entretanto, apesar de escorraçada do mercado de GPUs dedicadas, a Intel acabou rindo por último com o grande sucesso com o Sandy Bridge, que apesar de oferecer um desempenho 3D ainda fraco em relação às concorrentes dedicas, oferece um desempenho "bom o bastante" para uma grande parcela do público, o suficiente para que a Intel desfrute de lucros recordes.

A Intel acertou também com o QuickSync, que utiliza uma engine de codificação de vídeo dedicada incluída na GPU para acelerar o processamento, codificação e conversão de vídeo, uma das poucas tarefas em que mesmo um processador quad-core atual ainda sofre para realizar. Embora seja apenas um avanço secundário, o QuickSync resultou em um interesse e divulgação desproporcionais, ajudando aumentar o interesse na plataforma.

A AMD por sua está seguindo pelo mesmo caminho, investindo no Brazos, que com o desempenho abaixo do esperado do Bulldozer vai se tornar a plataforma dominante no roadmap da AMD pelos próximos trimestres. Em resumo, a Intel está com uma plataforma mais forte no ramo dos desktops, enquanto a AMD busca contra-atacar no mercado mobile, mas ambas estão apostando nas APUs, que ao que tudo indica são mesmo o futuro.

O desempenho das APUs provavelmente nunca será competitivo em relação às placas dedicadas high-end por dois motivos. O primeiro é que uma vez integrada ao processador a GPU precisa ser relativamente pequena e econômica, diferente dos mastodontes com três bilhões de transístores e consumo na casa dos 300 watts que temos em algumas placas dedicadas.

É bem verdade que o uso de técnicas mais avançadas de fabricação (setor em que os processadores estão sempre uma geração à frente) ameniza as coisas, mas ainda assim estamos falando em uma escala completamente diferente. Na melhor das hipóteses, a APU pode incluir um núcleo gráfico mid-range.

O segundo problema é que o desempenho da APU é limitado pelo barramento com a memória, já que os núcleos gráficos e de processamento competem pelo acesso a apenas um, dois ou talvez três canais DDR3 de 64 bits, muito diferentes das placas dedicadas, onde temos barramentos dedicados de 256 bits ou mais. Em resumo, mesmo com todas as otimizações, é quase impossível produzir uma APU com um desempenho gráfico competitivo com o das placas high-end e nem é esse o objetivo da Intel e da AMD. O objetivo é mesmo atacar o mercado low-end (que é de longe o maior em volume), oferecendo um desempenho bom o bastante para que usuários casuais aceitem pagar mais caro pelo processador em vez de gastarem também com uma GPU dedicada.

Uma vez colocada dentro do processador, é também mais simples usar a GPU para tarefas auxiliares que possam melhorar o desempenho do processador em diferentes tarefas (como no caso do QuickSync), algo que tanto a nVidia quanto a AMD estão a tempos tentando fazer com as GPUs dedicadas sem tanto sucesso.

Isso nos leva à nVidia. Embora tenha escorregado com o lançamento do Fermi, patinando com o lançamento inicial da GTX 480, que era muito gastadora e oferecia um desempenho que mal conseguia competir com as placas equivalente na linha da AMD, a nVidia voltou a acertar com a série 500, que passaram a oferecer uma melhor eficiência energética e, de uma forma geral, passaram a superar as placas da AMD em desempenho.

De uma forma geral, podemos ver que a nVidia voltou a crescer no ramo de placas dedicadas. O grande problema é que este é um mercado que está ficando cada vez menor, como podemos notar pela falta de interesse do público nos últimos lançamentos. Antigamente, a primeira prioridade de quem já tinha um PC de ponta seria comprar uma boa placa 3D, enquanto hoje em dia as prioridades são geralmente notebooks, tablets ou smartphones, em vez de uma placa 3D de 800 ou 1500 reais.

A situação se agravará com o lançamento do Ivy Bridge, que oferecerá um desempenho superior, suporte ao DirectX 11 e mais aplicações para o uso do processamento da GPU. O Ivy Bridge será rapidamente contra-atacado por uma nova geração dentro da plataforma da AMD, e espera-se que dos dois acabem definitivamente com o ramo das placas 3D entry level (que são tradicionalmente o ganha-pão da nVidia e ATI devido ao grande volume de vendas), deixando a nVidia a brigar por um mercado cada vez menor de placas mid-range e high-end. A situação das placas dedicadas é ainda mais crítica nos notebooks, onde é muito mais problemático incluir GPUs dedicadas e as APUs têm ganhado espaço ainda mais rapidamente.

Se você fosse o CEO da nVidia nessa condição, o que você faria? A resposta óbvia seria exatamente o que a nVidia tem feito: entrar no mercado mobile. Depois de descartar a ideia de tentar produzir processadores x86 (que apenas repetiriam os problemas que a empresa teve ao produzir chipsets) a nVidia passou a investir no Tegra. A versão inicial do SoC não foi bem recebida, mas a nVidia insistiu e conseguiu virar a mesa com o Tegra 2, que acabou tornando-se a opção padrão para a primeira geração de tablets e smartphones com o Honeycomb. Tudo indica que o sucesso se repetirá com o Tegra 3 Kal-El, que chegará ao mercado em breve. O desenvolvimento do Tegra mostrou uma grande flaxibilidade por parte da nVidia, que saiu de um extremo a outro, indo de GPUs gigantescas e com pouca preocupação com o consumo elétrico para a produção de SoCs extremamente otimizados e com um baixo consumo:

Com o lançamento da versão ARM do Windows 8, tudo indica que o mercado de tablets ganhará mais fôlego, já que teremos agora o Android e o Windows 8 atingindo diferentes nichos, atacando a hegemonia do iPad.

Naturalmente, a nVidia está longe de estar em uma posição confortável, já que o mercado de SoCs ARM high-end é infestado por tubarões como a Qualcomm e a Texas, que fazem a nVidia parecer um peixinho em termos de tempo de mercado e volume de vendas, mas é ainda assim uma posição mais confortável do que o atual mercado de placas 3D para desktops que muito provavelmente implodirá nos próximos anos.