NVIDIA GeForce GTX 750 Ti : premiers pas pour Maxwell

03 mars 2014 à 19h00
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Maxwell : une architecture encore peu détaillée par NVIDIA

Si d'ordinaire NVIDIA détaille largement les caractéristiques de ses architectures, la marque est fort peu diserte avec Maxwell. Les livres blancs ont fondu comme neige au soleil et NVIDIA préfère communiquer le moins possible. Admettons.

Rappelons qu'avec Kepler, NVIDIA avait réorganisé le cœur de ses puces autour des SMX, évolution logique des SM de Fermi. Un SMX, ou Next Generation Streaming Multiprocessor, renferme les unités de calcul CUDA, c'est-à-dire des cœurs d'exécution qui vont travailler sur les instructions graphique envoyées par les jeux. Et ici NVIDIA dit avoir revu le partitionnement des SMX. Plutôt que d'avoir un grand SMX avec un seul et unique bloc de contrôle pouvant piloter jusqu'à 192 cœurs CUDA, NVIDIA aurait dorénavant éclaté l'ensemble, et ce pour plus d'efficacité. NVIDIA allant jusqu'à revendiquer des performances par cœur jusqu'à 35% supérieures.

01E5000007168940-photo-nvidia-maxwell-architecture.jpg


La réalité de ces diagrammes architecturaux est toujours très schématique et si l'on creuse quelque peu on se remémore que chaque SMX Kepler avait déjà un partitionnement similaire à celui avancé par NVIDIA pour Maxwell. Ce qui change réellement avec Maxwell est probablement à chercher du côté des unités mises en commun et partagées au sein de la puce comme les unités de texture.

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Diagramme d'architecture : en haut le diagramme de Kepler, en bas celui de Maxwell : de quoi illustrer notre propos sur le partage accru de certaines unités


NVIDIA qui conserve au passage le PolyMorph Engine 2.0 de Kepler, proposant de fait les mêmes fonctions en terme de géométrie que la génération précédente. Les mêmes fonctions mais pas forcément les mêmes performances, le débit en terme de triangle ayant été revu à la baisse. Et Maxwell ne semble pas apporter de grands bouleversements architecturaux, NVIDIA a amélioré diverses petites choses avec des instructions plus rapides, une mémoire cache de second niveau plus conséquente qui s'établit dorénavant à 2 Mo, un cache L1 pour le compute combiné à la fonction de cache des textures, etc.

GM107 : GeForce GTX 750 Ti et GTX 750

NVIDIA a donc choisi de lancer la carrière de l'architecture Maxwell avec la puce GM107. Celle-ci propose une configuration restreinte de ses unités. Avec un seul Graphic Processing Cluster embarquant 5 SMM pour le GeForce GTX 750 Ti, soit 640 cœurs CUDA, la puce dispose de 40 unités de texture et de 16 unités ROP. La version du GM107 prenant place au sein du GeForce GTX 750 est plus modeste avec seulement 4SMM soit 512 cœurs CUDA, 32 unités de texture et toujours 16 unités ROP. Rappelons que les unités ROP effectuent les derniers traitements sur nos pixels comme le mélange des couleurs ou l'anticrénelage.

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Gros plan sur un SMM


Gravée en 28 nm par TSMC, la puce GM107 affiche une surface de die de 148 mm² et compte 1,9 milliard de transistors.

Le bus mémoire du GM107 ne fera de son côté aucune étincelle. Il est interfacé sur 128 bits et gère la mémoire GDDR5. Une absence d'évolution en partie compensée, sur le papier, par le très généreux cache de second niveau de la puce que nous décrivions plus haut.

 Radeon R7 260XRadeon R7 265GeForce GTX 750GeForce GTX 750 TiGeForce GTX 760
InterfacePCI-Ex. 16x - Gen3PCI-Ex. 16x - Gen3PCI-Ex. 16x - Gen3PCI-Ex. 16x - Gen3PCI-Ex. 16x - Gen3
Gravure0,028 µ0,028 µ0,028 µ0,028 µ0,028 µ
Transistors2,08 Milliards2,8 Milliards1,9 Milliards1,9 Milliards3,54 Milliards
T&LDirectX 11.1DirectX 11.1DirectX 11DirectX 11DirectX 11
Stream Processors89610245126401152
Unités ROP1632324032
Unités de texture5664161696
Mémoire embarquée2048 Mo2048 Mo1024 Mo2048 Mo2048 Mo ou 4096 Mo
Interface mémoire128 bits256 bits128 bits128 bits256 bits
Bande passante104 Go/s166,9 Go/s74,5 Go/s86,4 Go/s192 Go/s
Fréquence GPU1000 MHz925 MHz 1019 MHz (base)1019 MHz (base)980 MHz (base)
Fréquence mémoire1500 MHz (GDDR5)1400 MHz - GDDR51250 MHz - GDDR51350 MHz - GDDR51502 MHz - GDDR5


Côté fréquences, le GM107 reprend à son actif le mécanisme GPU Boost, ici en version 2.0 qui pour mémoire peut overclocker dynamiquement la puce graphique en fonction de divers paramètres dont la consommation et la température. NVIDIA indique que ce GPU Boost 2.0 est identique à celui mis en place dans Kepler.

Si la puce GM107 est dotée d'un contrôleur PCI-Express 3.0 natif, son fonctionnement est toujours limité au PCI-Express 2.0 sur la plate-forme X79 d'Intel. Côté encodeur vidéo, la marque ne propose pas de nouvelles fonctionnalités par rapport à Kepler, pas de 4K donc, mais les performances auraient été revues à la hausse. Ainsi NVIDIA annonce une vitesse de 6x à 8x la vitesse d'un encodage temps réel H.264 et de 8 à 10x pour le décodage. NVIDIA qui précise avoir ajouté du cache en local pour le bloc de décodage alors que celui-ci serait moins vorace niveau consommation électrique.

Dernière précision, le GM107 ne prend pas en charge la technologie de rendu multi-GPU de NVIDIA, le SLI.

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La GeForce GTX 750 vue par les pilotes NVIDIA
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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