NVIDIA GeForce FX (NV30)

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Le 18 novembre 2002
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Après quelques reports, de nombreuses rumeurs et une attente qui n'en finissait plus, NVIDIA vient enfin de dévoiler son dernier poulain autrefois connu sous le nom de NV30. Un poulain qui, avant même son annonce officielle, est déjà sous le feu de la critique. Il doit en effet redorer le blason du chef de file de la 3D sur PC, quelque peu malmené ces derniers temps par un ATI Radeon 9700 Pro au leadership bien arrogant.

NVIDIA n'a pas pour habitude de recoller à un concurrent et c'est pourtant ce que tout le monde attend de la compagnie de Santa Clara depuis que l'adversaire canadien a mis sur le marché ce fameux Radeon 9700 Pro. Non content de ravir sa couronne au roi NVIDIA, ATI s'est même permis de la conserver durant plusieurs mois. La présentation officielle du NV30, maintenant appelé GeForce FX, qui s'est tenue aujourd'hui-même devait remettre les choses à leur place...


Passage à la gravure 0.13 micron


Commençons cette rapide présentation par l'innovation qui a certainement fait couler le plus d'encre et qui semble être en grande partie responsable du retard de NVIDIA : le 0.13 micron. Alors qu'Intel et AMD sont déjà passés à cette finesse de gravure pour leurs Processeurs respectifs, le GeForce FX est le premier composant graphique gravé aussi précisément. C'est le fondeur taiwanais TSMC qui se charge de la production des puces NVIDIA et c'est donc lui qui a connu quelques difficultés pour parvenir à ce niveau de précision de manière fiable.

Il faut dire que le GeForce FX est le composant le plus complexe jamais mis au point. Avec ses quelques 125 millions de transistors, il en compte, par exemple, presque trois fois plus qu'un Pentium 4 (55 millions pour les Northwood). On peut d'ailleurs dire que nous assistons ici à une refonte complète de l'architecture précédente des GPU NVIDIA, alors que le passage du GeForce3 au GeForce4 n'avait pas été l'occasion d'un tel bouleversement (augmentation du nombre de transistors assez faible : 57 millions à 63 millions). La compagnie de Santa Clara ne s'est donc pas contentée de mettre à niveau une ancienne conception !

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Le GeForce FX sous toutes les coutures !

Avec une telle débauche de transistors la puissance brute du GeForce FX est impressionnante. Doté de 8 pipelines et de 2 TMUs, celui-ci devrait en effet pouvoir effectuer le rendu de 16 textures par passe et traiter 200 millions de triangles par seconde.


Les avantages du cuivre et de la DDR-II


NVIDIA et TSMC ont profité du passage au 0.13 micron pour apporter d'autres modifications à la conception du GeForce FX. Ces modifications ont principalement eu pour objectif d'améliorer la dissipation de la chaleur et la consommation électrique dans le but évident d'atteindre de la manière la plus stable possible de très hautes fréquences. Les deux compagnies ont de ce fait opté pour un design dit "flip chip", pour un remplacement de l'aluminium par le cuivre, bien meilleur conducteur, et pour l'intégration de transistors présentés comme 25% plus petits. Toutefois on peut émettre des doutes quant à l'effet bénéfique de la gravure 0,13µ sur la consommation électrique puisque les cartes reference design du NV30 de NVIDIA comportent toutes un connecteur Molex, l'AGP n'étant vraisemblablement pas en mesure de fournir une alimentation électrique suffisante.

Sans qu'aucune fréquence de fonctionnement n'ait pour le moment été annoncée de manière officielle, ces changements doivent permettre à NVIDIA d'atteindre la barrière mythique des 500 Mhz en fonctionnement. Cela restera évidemment à vérifier à l'arrivée des premières cartes mais laisse déjà une certaine marge de manoeuvre face aux 325 MHz du Radeon 9700 Pro d'ATI (qui pourrait toutefois évoluer prochainement).

En plus d'être le premier à présenter un GPU en 0.13 micron, NVIDIA est également le premier à exploiter la toute récente mémoire DDR-II sur une carte distribuée à grande échelle. Il apparaît en effet très clairement que la DDR telle qu'on la connaît aujourd'hui approche de ses limites au moins en ce qui concerne les Cartes Graphiques. Depuis quelques temps déjà les constructeurs planchaient sur un successeur, ce sera très bientôt chose faite avec des temps d'accès largement inférieurs et une fréquence de fonctionnement en nette augmentation.

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Le premier modèle de carte basée sur le GeForce FX : notez sa longueur et le connecteur d'alimentation.

Même si ici aussi aucun chiffre n'a été communiqué, on parle de temps d'accès inférieurs à 2.5 ns d'abord puis très bientôt inférieurs à 2.0 ns alors que la fréquence atteindra vraisemblablement 1GHz ! Le seul petit bémol est que la DDR2 sera exploitée en 128-bits dans un premier temps avant que NVIDIA ne la fasse migrer en 256-bit dans une prochaine révision. L'architecture mémoire Memory Arhitecture employée par le GeForce FX passe en version 3.0 et devrait offrir une bande passante mémoire maximale de 48Go par seconde !

Si ces chiffres donnent le vertige, ils posent tout de même la question du prix de l'ensemble. Le passage en 0.13 micron est en effet plus ou moins sous le contrôle de NVIDIA qui peut, en quelque sorte, fixer comme il le veut le prix de son GPU, mais en revanche le coût d'une telle mémoire échappe complètement à la compagnie de Santa Clara...


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AGP 8X et NVIDIA Cg


Sans entrer plus que nécessaire dans le détail, sachez que le dernier bébé de NVIDIA exploite évidemment la version 3.0 du standard AGP. Cette version 3.0 est celle qui autorise un taux de transfert supérieur à 2 Go/s. et est aussi appelée AGP 8X. L'intérêt de cette solution n'est pas des plus évident avec les cartes et les jeux actuels mais on peut raisonnablement penser qu'avec le temps les développeurs lui trouveront un certain intérêt. Il est en outre certain que plus les cartes graphiques seront puissantes plus elles auront besoin d'interagir rapidement avec le northbridge de la carte mère et auront donc besoin d'un port AGP rapide.

Autre annonce qui ne surprendra personne, le GeForce FX est évidemment optimisé pour le langage de programmation mis au point par NVIDIA : le Cg. Nous n'allons pas revoir précisément ce que ce langage peut apporter aux développeurs mais disons simplement qu'il simplifiera grandement la programmation des Shaders. Sachant que ces techniques seront de plus en plus utilisées à l'avenir, il va sans dire que tout ce qui pourra simplifier le travail des programmeurs sera salué comme il se doit.

Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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