Nvidia GeForce GTX Titan 64

Una nuova scheda mostruosa e costosissima da Nvidia

SPECIALE di Luca Olivato   —   25/02/2013

Quando uscì la GeForce GTX680, equipaggiata con il chip GK104, molti addetti ai lavori sospettavano che il vero pezzo da novanta sarebbe stato il GK110, effettivamente presentato un paio di mesi più tardi come cuore pulsante della nuova famiglia di schede professionali Tesla. A circa un anno di distanza l'azienda di Santa Clara ha deciso di fornire questa GPU alla nuova punta di diamante destinata all'ambito gaming. Non è facile classificare precisamente la GeForce GTX Titan:

non si tratta dell'esponente di una nuova famiglia di schede (non è la GTX780), ma di un modello "sui generis" (gli anglofoni lo definirebbero halo product) con cui Nvidia ha deciso di dare l'ennesima dimostrazione di forza, spinta probabilmente dal fatto che la Radeon HD 7970 GHz Edition di AMD siede da troppi mesi sul trono delle schede a singola GPU. In effetti la nuova fatica degli ingegneri californiani potrebbe essere la risposta a tutti coloro che si chiedevano come si sarebbe comportata una costosissima scheda da workstation grafica in ambito videoludico: le caratteristiche tecniche sono infatti simili, se non addirittura superiori, a quelle della potente Tesla K20X. Rimane invariato il quantitativo di CUDA Cores (2688, a confronto dei 1536 della GTX680), RAM DDR5 (sempre 6 Gbyte, questa volta però non-ECC)e l'interfaccia di memoria a 384bit; sono state invece aumentate le frequenze di GPU (873 Mhz, +100 rispetto a Tesla K20X) e memoria (da 5,2 a 6 GHz).

Vista da vicino

Il layout di Titan è quello standard utilizzato per le altre schede NVIDIA di fascia alta, dalle quali si differenzia principalmente per l'utilizzo di una cover in alluminio e magnesio al posto dell'economica plastica e per la presenza di una finestra in plexiglass che permette di osservare le alette del radiatore:

soluzioni che avevamo già visto sulla GTX690. La connettività è garantita dalla presenza di due uscite DVI (di cui una del tipo Dual Link), di una HDMI e di una DisplayPort. Sul lato si notano i due ingressi per l'alimentazione a 8 e 6 pin, e due connettori SLI grazie ai quali è possibile collegare in parallelo altre tre schede gemelle. Rimosso il dissipatore, sviluppato con la tecnologia vapor chamber, si scopre il mastodontico die del GK110 che, con i suoi 551mm2 riesce a contenere la bellezza di 7,1 miliardi di transistor, tanto per intendersi quasi il triplo rispetto alla CPU Intel Xeon E5-2600! Il processore è letteralmente circondato da 24 moduli (12 per lato) di GDDR5 prodotta da Samsung. Il processo produttivo utilizzato è rimasto fermo a 28nm mentre il TDP è di 250Watt. Dal punto di vista dell'ingombro Titan, con i suoi 27 cm di lunghezza, si colloca esattamente a metà tra la GTX680 (25,5cm) e la GTX690 (28cm).

GPU Boost 2.0 & Overvolt

GPU Boost è una tecnologia che NVIDIA ha introdotto con la serie 600: si tratta di un sistema del tutto simile a quello del Turbo Boost sviluppato da Intel per i processori Core che permette di aumentare automaticamente la frequenza del clock del processore in base a temperatura e alimentazione. Nella sua prima incarnazione il parametro maggiormente preso in considerazione era quello del consumo energetico, mentre nella versione che debutta con Titan la variabile principale diviene proprio la temperatura. Difatti, come scritto poco sopra, il TDP della GeForce Titan è di 250W, ma l'approvvigionamento che richiede è ben superiore: lo slot PCIe garantisce 75W, altrettanti sono forniti dall'ingresso a 6 PIN e 150 da quello a 8, per un totale (teorico) di 300W. Non essendoci problemi nel recuperare l'energia necessaria all'overclock, è indispensabile che la temperatura di esercizio della GPU rimanga sotto controllo:

NVIDIA ha ritenuto che 80 °C fossero la soglia critica per evitare un'eccessiva rumorosità derivante dall'aumento di rotazione della ventola. Questa nuova filosofia ha permesso, in base a dei calcoli ottenuti dall'azienda (che non siamo stati in grado di verificare), un'efficienza doppia rispetto al GPU Boost di prima generazione, considerato troppo conservativo.
NVIDIA ha deciso di lasciare ai propri partner un'ulteriore opzione, quella di abilitare l'overvolt della GPU. Il processo è di per sé rischioso (tanto da richiedere un'apposita accettazione dei termini di utilizzo quando attivato nel pannello di controllo dei driver), in quanto, aumentando la tensione, fa lavorare fuori parametro i componenti della scheda. La società di Santa Clara, nel realizzare le specifiche tecniche di un proprio prodotto, tiene in considerazione un periodo di 5 anni di vita: è chiaro che un utilizzo smodato di tale tecnica potrebbe ridurre la longevità della scheda, ma come detto sarà compito dei singoli produttori (come ASUS, EVGA, MSI), dotare le proprie versioni di Titan con quegli accorgimenti che garantiscano di poter operare in sicurezza.

Nvidia GeForce GTX Titan

Display Overclock

Questa è la seconda "novità" introdotta da Titan: lo scriviamo tra virgolette perché l'overclock del monitor è una pratica che è già permessa da qualche tempo tramite impostazione manuale nei ForceWare.

Come sappiamo per evitare il fastidioso effetto tearing, in base al quale parti dello schermo "slittano", è consigliabile attivare il V-Sync, ossia bloccare il sincronismo verticale. Questo purtroppo limita anche le capacità della scheda: attivando il V-Sync su un monitor a 60 Hz, il frame rate raggiungerà al massimo i 60 fotogrammi al secondo, anche nel caso in cui la GPU sia in grado di generarne un numero maggiore. Con il Display Overclock NVIDIA permette di incrementare il valore di refresh del monitor per evitare di perdere le performance della scheda video, anche se non riesce ad eseguire in modo automatico questa funzionalità, che è ovviamente limitata alle scende in 2D: attivando la visualizzazione stereoscopica si otterrebbero troppi artefatti rendendola di fatto inutile.

I test

Crysis 3 - Il recentissimo terzo episodio della saga di Crysis è destinato a seguire le orme del capostipite, divenendo uno dei banchi di prova più impegnativi per le future schede video. Il CryEngine 3 ha difatti dimostrato di essere un osso duro anche per i pesi massimi protagonisti della nostra prova: all'elevata risoluzione di 2560x1600 non c'è alcuna scheda che garantisca un frame rate adeguatamente fluido.

I benefici di una seconda GPU non sono attualmente sfruttati a dovere, ciononostante la GTX690 distanzia la "sorella" di circa 20 punti percentuali, tanti quanti Titan ne guadagna su GTX680 e Radeon 7970.

Battlefield 3 - Nel nostro parco titoli non poteva mancare il famoso shooter di DICE, mosso dall'engine FrostBiteDX. Oramai non rappresenta più un ostacolo insormontabile, considerando che in FullHD anche schede di fascia media riescono a farlo girare più che dignitosamente. Al successivo aumento di risoluzione i valori cominciano a sgranarsi: ancora una volta vince la GTX690 ma il guadagno in termini percentuali (25 punti) è più marcato che in Crysis 3; dall'altro lato Titan distacca di gran lunga le altre schede a singola GPU, segnando un notevole +40%.

Far Cry 3 - Vincitore di innumerevoli premi nel 2012, il sandbox realizzato da Ubisoft Montreal fa sfoggio di una versione riveduta e corretta del sontuoso engine Dunia. Le isole Rook vantano panorami mozzafiato, ma richiedono una buona potenza di fuoco per poter sfoggiare tutte la propria bellezza. I grafici ci restituiscono dei valori in percentuale simili a quelli analizzati in Battlefield 3:

il lavoro in parallelo dei processori della GTX690 tiene a debita distanza il "chippone" di Titan (+20%), la cui potenza di fuoco risulta essere enormemente superiore a quella di GK104 e Tahiti (+40%).

Hitman: Absolution - Il ritorno dell'agente 47 è stato salutato calorosamente dal pubblico e anche dai produttori hardware che, grazie al motore Glacier 2, possono mettere in bella mostra la potenza di calcolo delle loro schede. Una scarsa ottimizzazione non permette ad Hitman di sfruttare a fondo la presenza di due GPU, e per tale motivo la GTX690 non riesce a scrollarsi di dosso Titan, autrice dell'ennesima prova di forza: la nuova arrivata di NVIDIA si mantiene agevolmente sopra i 50 frame per secondo, a differenza di GTX680 e Radeon 7970 che arrancano sulla soglia dei 30.

Sleeping Dogs - Chiudiamo la carrellata dei test con l'action targato Square-Enix, i cui risultati confermano definitivamente quanto analizzato con i precedenti titoli: Titan continua a pagare un dazio di circa il 20% rispetto alla GTX690, ma umilia ancora una volta la sorella minore subissandola con un distacco prossimo ai 40 punti percentuali. Ottima invece la performance della Radeon 7970, che riesce a contenere i danni.

Nvidia GeForce GTX Titan

Consumi e temperature

Chi teme che la propria stanza si trasformi in un altoforno installando il mastodontico chip GK110 potrà dormire sonni tranquilli: in idle la GeForce GTX Titan, grazie al suo generoso dissipatore, si mantiene su valori di assoluto rispetto e comunque in linea con quella degli altri competitor, attestandosi sui 35 °C; a pieno carico come evidenziato nel paragrafo relativo al GPU Boost, il sistema impedisce che si superino gli 80 °C, temperatura non eccessivamente elevata, considerando le prestazioni della scheda. Un po'meno brillante il capitolo consumi: con i suoi 250W la Titan arriva a consumare quanto un'ingorda GTX480, leggermente meno rispetto alla soluzione a doppia GPU targata NVIDIA.

Ma chi se la compra?

GeForce GTX Titan rappresenta una scelta estrema: con un prezzo di lancio prossimo ai 1000€ supera di gran lunga anche la GTX690 che, essendo dotata di doppia GPU, risulta vincitrice in tutti i benchmark presi in considerazione. Un prodotto del genere è pertanto indirizzato ad una clientela estremamente facoltosa che non può o non vuole dedicare grandi spazi al PC: le dimensioni relativamente contenute la rendono perfetta anche per assemblatori come Alienware, che possono fornire una scheda potentissima e un'adeguata assistenza tecnica senza dover scendere ai compromessi a volte delicati di una configurazione in parallelo. Altra nicchia a cui punta la società verde è quella degli ultra-enthusiast che non perderanno di certo l'occasione per realizzare un costosissimo sistema in SLI o addirittura in TRI-SLI. Si tratta comunque di una quota estremamente esigua di clientela. A nostro modo di vedere, con Titan NVIDIA ha voluto soprattutto dimostrare di possedere a listino la più veloce scheda a singola GPU, seguendo tuttavia le orme della temuta rivale AMD, la cui road map non prevede il debutto della nuova tecnologia prima dell'inverno di quest'anno.