1. NVIDIA GF110
Se dal punto di vista architetturale la nuova GPU non si discosta dalla GF100 originale, a livello di transistor ha subito una profonda reingegnerizzazione, modificando la disposizione e la tipologia degli stessi impiegati per ogni blocco logico. NVIDIA, infatti, analizzando il comportamento di ogni singola unità della GPU è riuscita ad individuare i componenti che necessitano di transistor ad alta velocità e quali invece possono essere sostituiti con unità più lente ma caratterizzate da consumi più contenuti. Seguendo quest’approccio di ottimizzazione, la GPU GF110 si dimostra più veloce a parità di frequenza e unità di elaborazione, contenendo almeno in parte i consumi.
L’utilizzo di più di una tipologia di transistor nello stesso chip ha reso più complessa la gestione dei segnali e delle latenze interne alla GPU, rendendo necessario un ricollocamento di alcuni componenti secondo le nuove specifiche operative.
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La frequenza di funzionamento della GPU è stata aumentata da 700 a 772 MHz, un miglioramento apparentemente marginale, ma che porta a benefici tangibili considerata la notevole scalabilità dell’architettura “Fermi” in relazione al clock della GPU e degli Shader. Come in GF100, la frequenza dei CUDA Cores è doppia rispetto a quella della GPU ed è costantemente linkata a quest’ultima. Il raddoppio della frequenza dei CUDA Cores consente ad NVIDIA di avere prestazioni paragonabili alle schede ATI dotate di un numero molto maggiore di unità di elaborazione, ma che lavorano a frequenze sensibilmente più basse.
| GeForce GTX 580 | GeForece GTX 480 | |
| GPU | NVIDIA GF110 | NVIDIA GF100 |
| CUDA Cores | 512 | 448 |
| Frequenza GPU | 772 Mhz | 700 Mhz |
| Frequenza CUDA Cores | 1544 Mhz | 1400 Mhz |
| Frequenza Memoria GDDR5 | 4000 Mhz | 3696 Mhz |
| Interfaccia Memoria GDDR5 | 384 Bit | 384 Bit |
| TDP Scheda | 244 W | 250 W |
| Alimentazione | 8 + 6 Pin | 8 + 6 Pin |
Architetturalmente non sono presenti novità sostanziali, restano infatti invariati i rapporti tra i vari componenti e la logica di funzionamento della GPU. GF110 è prodotta da TSMC a 40nm, le dimensioni del die e il numero di transistor sono pressoché identici a GF100.
Al contrario di quanto avvenuto per la GeForce GTX 480, per la nuova nata NVIDIA ha puntato i riflettori sulle qualità ludiche della scheda, trascurando nella sua campagna di marketing le tecnologie legate a CUDA, sempre più sfruttate in ambito professionale. Questa scelta può sembrare anomala per una azienda che ha investito molte risorse nel GP-GPU, ma non bisogna dimenticare le critiche ricevute proprio per l’orientamento troppo “business” della GTX 480, ora affiancata da modelli specifici delle serie Quadro e Tesla. NVIDIA ha fatto intendere che prossimamente ci sarà un rinnovamento anche della sua linea professionale ma, come di consueto, sarà un processo graduale. In ogni caso tutte le funzionalità di GP-GPU di GF100 restano invariate e supportate, con un costante sviluppo dei driver NVIDIA GeForce e degli SDK CUDA.
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Molto si è speculato su questa nuova GPU, ipotizzando bus per la memoria più ampi (fino a 512 bit) o un numero maggiore di CUDA Cores; ma entrambe le ipotesi sono state smentite. L’interfaccia di collegamento con le memorie a NNN bit garantisce infatti una banda più che sufficiente per gestire anche le texture più grandi e l’incremento di frequenza dei moduli GDDR5, ora operanti a 4 GHz, ha decisamente contribuito in quest’ottica. Non bisogna inoltre dimenticare che, con un massiccio utilizzo del motore di tassellazione, sarà possibile ridurre in modo sensibile la quantità di dati necessaria per memorizzare un modello 3D, rendendo la GPU meno dipendente dalla sua memoria locale.
Per quanto riguarda i CUDA Cores invece, l’integrazione di oltre 512 unità di elaborazione avrebbe portato a consumi maggiori unitamente alla necessità di creare una GPU più costosa da produrre e probabilmente non ancora sfruttabile completamente dal software in produzione.
