Sono oramai diversi mesi, dal dicembre scorso, che la scena delle uscite e delle pubblicazioni viene dominata da AMD: il progressivo rilascio delle schede serie 7000 sta via via completando tutta la line up di nuova generazione targata Radeon, un processo a cui NVIDIA non si è opposta lasciando campo libero alla comunicazione del concorrente. Fino ad oggi, quantomeno.
A San Francisco in contemporanea con la GDC tenutasi un paio di settimane or sono, siamo stati invitati alla presentazione ufficiale della nuova tecnologia che muoverà le schede video caratterizzate dall'architettura Kepler e, in particolare, dell'ammiraglia GeForce GTX 680. Che abbiamo poi anche avuto modo di testare. I rappresentanti dell'azienda di Santa Clara che si sono susseguiti sul palco ci hanno introdotto alle novità sia tecniche e tecnologiche dell'hardware, sia a quelle (molte) che coinvolgono il software. L'idea promossa in sede di presentazione è quella non solo di una GPU in grado di porsi ai vertici dell'offerta per prestazioni, ma di farlo primeggiando anche per efficienza.
L'occhio di riguardo per il mercato gaming, oltre che per il ritorno dello storico marchio GeForce, si è reso lampante per il susseguirsi di ospiti del calibro di Mark Rein di Epic Games, Randy Pitchford di Gearbox Software e Simon Ramsey di Rockstar. Vista la mole di argomenti trattati e la vastità di nuove aggiunte che accompagnano questo annuncio, spezzeremo la copertura in due: prima una panoramica sulle feature e le specifiche della scheda, quindi un'analisi più attenta dei risultati e delle prospettive in confronto alla concorrenza e alle precedenti generazioni Nvidia. Al momento in cui leggerete queste righe, inoltre, dovrebbero essere annunciate o in via di annuncio la data d'uscita e il prezzo, che è già stato anticipato si inserirà nel segmento di mercato più alto, quello dedicato alle schede video a singola GPU top di gamma.
Kepler e dintorni
Il cuore della nuova architettura Kepler, prodotta con processo produttivo a 28nm, risiede nello Streaming Multiprocessor SMX, dotato di 192 CUDA Core a cui si devono le operazioni computazionali e il calcolo della fisica. La base su cui si poggia Kepler è da ricercarsi nelle stesse fondamenta poste con Fermi, ma l'evoluzione tecnologica seguita da NVIDIA ha permesso di mantenere più basso il clock di lavoro inserendo sei volte il numero di CUDA core per ciascun Streaming Multiprocessor. Le specifiche della GeForce GTX 680 parlano di 8 Streaming Multiprocessor e un totale di 1536 CUDA Core, 128 Texture Unit, 8 Polymorph Engine e 32 Rop Unit. Nel giro di due anni, come risultato, è raddoppiato il rapporto tra performance e watt consumati. Allo stesso tempo la velocità dei 2GB di memoria GDDR 5 è stata portata a 6Gbps mentre i consumi della GeForce GTX 680 - la scheda necessita due connettori da 6-pin - segnano un thermal design power (TDP) di 195Watt, 55 Watt in meno della Radeon HD 7970 e 50Watt della GTX 580. Il clock di base (ci torneremo dopo) del processore è di 1006MHz.
L'interfaccia della memoria a 256-bit e il bandwidth totale 192.26GB/s. Il conto dei transistor arriva a 3.54 miliardi. In termini di connessioni, invece, si contano due Dual-Link DVI, una HDMI 1.4a e una Display Port 1.2. Ciò renderà felici i possessori di configurazioni multi schermo: quattro è il numero di monitor collegabili contemporaneamente con una singola scheda, con la possibilità di averne tre impegnati su un gioco che supporta in 3D Vision Surround e un quarto, ad esempio, utilizzabile per la navigazione su Internet. La GeForce GTX 680 è pensata anche per accompagnare monitor 4K con risoluzione 3840x2160 a 60Hz.
In fase di realizzazione è stata posta una certa cura nella scelta dei materiali, ad esempio della ventola, così che permettano un buon isolamento acustico (Nvidia parla di un 10% di dBA in meno rispetto alla Radeon HD 7970 sotto sforzo) che passa anche dall'adozione di heat pipe ad alta efficienza, con un'inedita disposizione del dissipatore a cui si deve un miglior flusso dell'aria, quindi temperature inferiori.
GPU Boost
La prima e forse più interessante nuova caratteristica a cavallo tra hardware e software che caratterizza le schede della famiglia Kepler, è il così detto GPU Boost. NVIDIA ha voluto fare qualcosa di simile a quanto già sperimentato da Intel con le CPU, dando un certo margine di variazione verso l'alto alla frequenza di lavoro della sua GPU.
Un mix di sensori posti sulla scheda - che dovranno avere anche tutte le versioni custom dei singoli marchi che le produrranno - e di software monitoreranno di continuo dei parametri e, qualora l'applicazione in uso lasci margini manovra, aggiusteranno la frequenza mantenendosi sempre all'interno dell'utilizzo d'energia previsto. Per tornare sulla GeForce GTX 680 la frequenza di lavoro sotto carico durante l'esecuzione di programmi 3D è, come detto, 1006MHz a 1.0V; detto Base Clock. Questo è il cloackaggio "garantito" qualora ad esempio si eseguano giochi tridimensionali di ultima generazione. Certi titoli, si è fatto l'esempio di Battlefield 3 che è particolarmente parsimonioso nei consumi, potranno però andare oltre portandosi a quello chiamato didascalicamente Boost Clock - per la 680 è 1058MHz a 1.1V - e oltre. Il Boost Clock è una sorta di valore tipo che la grande parte delle applicazioni, quelle non solite lavorare al limite del TDP, riuscirà a raggiungere. Ma in modo automatico la scheda capirà qualora ci fosse ulteriore margine di manovra salendo ancora.
Battlefield 3, la cui esecuzione consuma 110W a 1 GHz e 1.0V, abbiamo verificato che sale fino a 1.1 GHz e 1.2V consumando 160W. In pratica monitorando consumi, temperatura e utilizzo di GPU e memoria, vengono aumentate voltaggio e frequenza delle stesse. Interessante come questo non necessiti alcun tipo di profilo o ottimizzazione ad hoc, ma dipenda unicamente dalle performance del momento (ogni decimo di secondo avviene il check dei valori) registrate. Con il supporto di una nuova versione di EVGA Precision, disponibile a tutti al momento del lancio, abbiamo visto come sia possibile far scalare questi valori aumentando l'obiettivo previsto in termini di consumi. O al contrario selezionare un numero di frame per second desiderati e dire alla scheda di non spingersi oltre qualora il requisito fosse esaudito. E anche per gli appassionati di overclocking, agire sul Base Clock vorrà dire spostare tutta la curva un po' più in alto ma ottenere un comportamento simile, semplicemente a frequenze superiori. Lo SLI di due schede sarà supportato e a frequenze diverse, anche se vicine.
Per i giocatori
Oltre a GPU Boost, una serie di nuove caratteristiche software sono state presentate a beneficio delle schede video basate su Kepler. Ma anche dei modelli precedenti (GTX 400 e 500) che dovrebbero nei prossimi mesi godere di importanti novità. L'NVIDIA FXAA, tecnica per ridurre l'aliasing che lavora in combinazione con alcuni effetti di post processing come il motion blur, verrà resa disponibile attraverso il pannello di controllo utilizzato dai driver R300 in poi. In questo modo ogni gioco, non solo le poche decine finora supportate nativamente, potrà beneficiare di questa specifica feature che alleggerisce parecchio i calcoli rispetto al Multi Sample Anti Aliasing, interamente calcolato via hardware. Mark Rein ci ha nuovamente mostrato la demo Samaritan dello scorso anno, questa volta gestita da una sola GeForce GTX 680 (anziché tre GTX 580) grazie alla maggior potenza della prima, ma forse soprattutto grazie all'uso dell'FXAA anziché l'MSAA 4x. Inoltre NVIDIA ha anche presentato il TXAA, ulteriore tecnica anti scalettature che parte dalla base del multi sampling standard 2x o 4x, applica dei filtri un po' come l'FXAA e lavora anche su una componente temporale, nel caso del più intenso TXAA 2.
Per il TXAA è stato già annunciato il supporto a motori come BitSquid, CryEngine e il prossimo Unreal Engine 4, ma anche specifici titoli ad esempio The Secret World, EVE Online, MechWarrior Online e Borderlands 2. A proposito di quest'ultimo, il CEO di Gearbox Randy Pitchford ci ha mostrato una tech demo - nessuna missione, solo un po' di nemici da far fuori - del suo prossimo sparatutto per farci vedere l'utilizzo fatto di PhysX: Bordelands 2 su PC godrà di una gestione apposita dei liquidi, non presente su console, e lo stesso varrà per i tessuti e gli effetti particellari. La Tessellation è stata invece oggetto di una demo di Max Payne 3, che ci ha riportato nella missione all'interno dello stadio di recente testata su Xbox 360. I driver R300 battezzeranno anche l'arrivo dell'Adaptive V-Sync. In sintesi, questa tecnica si comporta come il normale V-Sync quando il gioco scorre fluidamente, fermando il frame rate a 60 immagini al secondo così da evitare il tearing, mentre in caso di rallentamenti lo disattiva prevenendo salti a 30 e poi 20 e 15 fps che fanno "singhiozzare" l'immagine. I possessori di configurazioni multi schermo, infine, si avvarranno di una migliore gestione di elementi grafici come la barra di Windows o le parti di gioco coperte dalle cornici, che potranno oppure no essere visualizzate a seconda delle preferenze.
Come anticipato, nei prossimi giorni pubblicheremo un secondo articolo attraverso il quale analizzare le prestazioni della scheda.
Ma anche metterle accanto a quelle della concorrenza interna, ovvero la precedente GTX 580, e quella targata AMD. NVIDIA parla ufficialmente di differenze tra il 15% e il 7% a favore della GTX 680 sulla Radeon HD 7970 giocando a Battlefield 3 rispettivamente a 1920x1080 e 2560x1600 con MSAA 4x e Filtro Anisotropico a 16x. Le percentuali variano tra il 19% e il 13% per Batman: Arkham City (PhysX disattivato), tra il 19% e il 7% per Crysis 2 in Ultra DirectX 11, addirittura tra il 36% e il 43% a Ultra per TES V: Skyrim. Tra i titoli riportati, la GTX 680 sembra perdere solo contro Civilization V di circa un punto percentuale a entrambe le risoluzioni. Lo SLI, sempre stando a NVIDIA, comporta incrementi molto diversi da gioco a gioco, ma come prevedibile i benefici maggiori si notano a 2560x1600.
Da Kepler in avanti
C'è tanta carne al fuoco dalle parti di Santa Clara e l'NVIDIA Editor's Day è stato l'occasione perfetta per scoprire le direttive seguite dall'azienda statunitense. E per avere finalmente sotto mano la nuova GeForce GTX 680, top di gamma a singola GPU. Oltre che le performance nude e crude, è interessante come il processo produttivo, l'architettura rinnovata e le diverse feature sviluppate anche a livello di software lavorino per risolvere problemi come temperature, consumi e rumorosità, in precedenza non sempre affrontati a dovere a favore delle prestazioni.
Novità come GPU Boost, TXAA e Adaptive V-Sync sono la riprova di una filosofia che vuole le potenza di calcolo accompagnata da tanti piccoli o grandi extra pensati principalmente per il mercato di giocatori. Insomma un'attenzione all'esperienza di gioco che unita alle performance ha portato l'asticella del prezzo, almeno quello ufficiale Nvidia, a 419 euro più Iva, aspettando di vedere i listini dei singoli produttori e la risposta di AMD. Tra un paio di giorni proseguiremo cercando di capire fino a che punto GeForce GTX 680 mantenga le aspettative entrando nel dettaglio dei risultati.
