GeForce GT 640M, le Kepler mobile de NVIDIA

26 mars 2012 à 19h00
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La note de la rédac
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En même temps que le GeForce GTX 680 que nous testions il y a quelques jours, NVIDIA dévoilait la semaine dernière sa première déclinaison mobile de la nouvelle architecture Kepler, le GeForce GT 640M.

Une puce graphique qui se veut bien plus efficace que celles de la précédente génération, dont la consommation était l'un des défauts majeurs, notamment dans le domaine de l'ordinateur portable. Le caméléon a donc taché de rendre bien moins gourmandes ses puces avec un objectif très clair : asseoir sa suprématie sur ce marché en constante progression, puisque selon le constructeur, ses puces sont présentes dans près de 60% des 75 millions d'unités vendues l'année dernière dans le monde (source : Mercury).

Pour ce faire, NVIDIA se devait de suivre la nouvelle tendance du marché, insufflée par Intel. Vous l'aurez compris, les nouvelles puces du caméléon doivent équiper des ultrabooks, comme le Acer Aspire M3, que nous testions récemment, avec toutes les contraintes que cela impose, notamment en matière énergétique. Un GPU dédié dans un ultrabook ? C'est tout sauf une surprise, puisque Samsung avait déjà initié ce mouvement avec son Series 5 Ultra, un ultrabook de 14 pouces doté d'un AMD Radeon HD 7550M.

Nous ne reviendrons pas sur cette notion d'ultrabook, que nous avons largement abordée au cours des précédents tests. Mais une chose est certaine : l'ordinateur portable devient plus fin et moins encombrant, et pour continuer d'exister sur ce marché, NVIDIA se devait de suivre le mouvement. Comment le caméléon a-t-il relevé ce défi ? Comment se compose la gamme de ses nouvelles GeForce 600M ? Et enfin, quelles sont les performances de la première d'entre elles, le GeForce GT 640M ? Place aux réponses !

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Kepler, les rappels

Nous ne reviendrons pas en détail sur l'architecture Kepler, Julien ayant déjà fait tout le travail dans son test du GeForce GTX 680. Quelques rappels s'imposent simplement. Kepler est une sorte de Fermi de troisième génération, puisque NVIDIA a basé son travail d'optimisation sur sa précédente architecture. On retrouve donc une puce divisée en GPC (pour Graphics Processing Cluster), mais l'agencement de ces derniers évolue. Les SM (ou Streaming Multiprocessors) font ainsi place au SMX, et lorsque l'on trouvait 4 SM par GPC sur Fermi, Kepler ne compte plus que 2 SMX.

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Il ne s'agit évidemment pas d'une simple division par deux des unités de calculs, puisque la structure du SMX diffère de celle du SM. De 48 cœurs CUDA dont pouvait disposer un SM sur une puce de la famille des GeForce 500M, on passe ici à 192 cœurs CUDA par SMX. Sachez que chacun de ces SMX embarque 16 unités de texture, les deux SMX disposant d'un total de 8 unités ROPS.

Un simple réagencement donc, mais qui n'est pas sans conséquence : NVIDIA abandonne le système de double cadencement, et la fréquence de fonctionnement des cœurs CUDA devient ainsi identique à celles des processeurs de flux sur Kepler. L'objectif est simple : conserver des performances équivalentes pour une consommation significativement moindre : NVIDIA avance que Kepler propose un ratio performance / watt deux fois plus important que Fermi.

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L'autre modification significative de Kepler concerne la mémoire. Le bus 256 bits, qui existait sur certaines puces, fait place au 128 bits, puisque la puce est équipée d'un contrôleur mémoire de 64 bits par SMX. Pour un GPC proposant deux SMX, on a donc affaire à un bus mémoire de 128 bits. En revanche, ces contrôleurs ont le bon gout de prendre en charge de la mémoire plus véloce, fonctionnant à 1 000 MHz (pour une fréquence totale de 4 GHz). Une hausse significative de la fréquence de la mémoire qui compensera la diminution du bus mémoire... si tant est que la puce mobile soit équipée de mémoire GDDR5, ce qui n'est pas toujours le cas, loin s'en faut.

Parmi les autres nouveautés introduites par Kepler, nous pourrions évoquer le GPU Boost, un mélange de solutions matérielle et logicielle visant à optimiser la carte pour en tirer le meilleur, notamment en ce qui concerne les fréquences de fonctionnement. Nous nous arrêterons ici pour les détails, puisque les puces mobiles de génération Kepler ne bénéficient tout simplement pas de cette technologie.

De même, nous n'avons pas pu étrenner les pilotes de la série 300 sur notre GeForce GT 640M de test : les puces mobiles de la série 600M ne bénéficient donc pas pour le moment des nouvelles subtilités en matière de traitement d'image (FXAA, Adaptative VSync) ou d'encodeur (NVENC), dont vous pourrez retrouver les détails dans l'article du GTX 580M. Toutefois, NVIDIA nous précise que les pilotes unifiés devraient faire leur apparition le 2 avril prochain.

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Adaptative VSync et FXAA, bientôt sur les puces mobiles ?

Kepler, oui, mais pas pour tout le monde

Comme souvent avec NVIDIA, il faut un peu se bagarrer avec les spécifications pour extraire l'information intéressante. Qui peut se résumer ici en une phrase : à l'heure actuelle, Kepler concerne seulement trois, voire quatre puces graphiques parmi la nouvelle gamme présentée. Pour les autres, nous avons le droit au désormais classique renommage, comme nous allons le voir.

Caractéristiques
 PuceFinesse (nm)Coeurs CUDAFréq. des coeurs (MHz)Fréq. des proc. de flux (MHz)Type de mémoireQuantité de mém. (Mo)Bus (bits)Fréq. mém. (MHz)Bande pass. (Gb/s)
GT 520MXGF 11940489001 800DDR31 024641 80014,4
GT 610MGF 1194048900 1 800DDR32 048641 80014,4
           
GT 525MGF 10840966001 200DDR31 0241281 80028,8
GT 620MGF 11728966251 250DDR31 0241281 80028,8
GT 540MGF 10840966721 344DDR31 0241281 80028,8

On commence avec les puces les moins véloces et cette GT 610M qui n'est autre que le GT 520MX. Comme vous pouvez le voir, rien ne change, et nous avons bien affaire à une puce de génération Fermi (GF 119). Le GT 620M représente quant à lui une petite évolution, puisque le GF 117 utilise des puces TSMC en 28 nm et non plus en 40 nm. En revanche, on retrouve bien les 96 cœurs CUDA des GT 525M et GT 540M, seules les fréquences de fonctionnement de ces cœurs différenciant ces trois puces.

Caractéristiques
 PuceFinesse (nm)Coeurs CUDAFréq. des coeurs (MHz)Fréq. des proc. de flux (MHz)Type de mémoireQuantité de mém. (Mo)Bus (bits)Fréq. mém. (MHz)Bande pass. (Gb/s)
GT 550MGF 10840967401 480DDR31 0241281 80028,8
GT 630MGF117
GF 108
28
40
968001 600DDR32 0481282 00032,0
GT 555MGF10840967531 506GDDR51 0241283 13850,2
GT 635MGF 11640967531 506GDDR52 0481921 80043,2
GT 555MGF 10640144590
650
1 180
1 300
DDR31 536
2 048
192
128
1 80043,2
28,8
GT 635MGF 11640144 6751 350DDR32 0481921 80043,2
           
GT 640MGK 10728384625625DDR3 / GDDR52 0481281 800 / 4 00028,8 / 64,0
GT 640M LEGK 10728384500500DDR32 0481281 80028,8
GT 640M LEGF 10840967621 524DDR3 / GDDR52 0481281 800 / 3 13828,8 / 50,2

En ce qui concerne les puces de milieu de gamme, c'est encore plus complexe. A l'image de ce qui existe sur le GT 620M, le GT 630M bénéficie également des puces TSMC en 28 nm.... mais pas toujours ! Et si vous trouviez que le nombre de versions différentes du GT 555M était trop important, pas de panique : le GT 635M prend sa place, avec là aussi plusieurs versions aux profils assez différents.

Finalement, la première puce à proposer l'architecture Kepler n'est autre que le GT 640M que nous testons aujourd'hui. Elle est basée sur un GK 107 qui est peu ou prou un quart de GK 104, qui équipe la puce desktop GTX 680. Notez que cette puce dispose de deux variantes « LE », dont l'une est identique, fréquence de fonctionnement des cœurs mise à part, tandis que l'autre est basée sur un GF 108. Et on vous épargne les versions DDR3 ou GDDR5... Puisqu'on vous dit que c'est simple ! Plus sérieusement, on constate que NVIDIA propose aux OEM un très grand nombre de puces pour mieux s'introduire dans leurs modèles, au détriment de la clarté de son offre pour les consommateurs finaux.

Caractéristiques
 PuceFinesse (nm)Coeurs CUDAFréq. des coeurs (MHz)Fréq. des proc. de flux (MHz)Type de mémoireQuantité de mém. (Mo)Bus (bits)Fréq. mém. (MHz)Bande pass. (Gb/s)
           
GT 650MGK 10728384850
735
850
735
DDR3
GDDR5
2 0481281 800
4 000
28,8
64,0
GTX 660MGK 10728384835835GDDR52 0481284 00064,0
           
GTX 670MGF 114403365981 196GDDR53 0721923 00072,0
GTX 580MGF 114403846201 240GDDR52 0482563 00096,0
GTX 675MGF 114403846201 240GDDR52 0482563 00096,0

Et on termine par le haut de gamme de chez NVIDIA, où GT 650M et GTX 660M constituent les deux nouveautés, puisqu'elles seules sont basées sur l'architecture Kepler. Notez que si l'une des deux versions du GT 650M voit la fréquence de ses cœurs CUDA dépasser celles de la GTX 660M (850 MHz contre 835), le type de mémoire utilisé est différent, offrant au GTX 660M un très net avantage.

Notez que le GTX 675M est un simple renommage du GTX 580M... en attendant le GTX 680M avec l'architecture Kepler ? Enfin, comprenez bien que toutes les caractéristiques techniques données dans ces tableaux sont les spécifications maximales de NVIDIA ; les constructeurs peuvent tout à fait revoir à la baisse les fréquences des unités de calculs et / ou de la mémoire, notamment.

Toutes ces puces sont compatibles avec la technologie Optimus selon NVIDIA, et supportent toutes DirectX 11 (et même 11.1 pour les puces Kepler), CUDA, OpenCL.3D Vision et 3DTV Play sont également de la partie, sauf pour les 610M et 620M.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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