NVIDIA GeForce GTX 900 series, nuove features e nuova GPU Maxwell GM204

Analizziamo ora le nuove tecnologie messe a disposizione da Nvidia per queste nuove schede grafiche GTX 900. Per spiegare le nuove tecnologie apportate da Nvidia per le sue nuove schede GeForce vi proponiamo questo fantastico video che illustra in maniera veloce ed esaustiva tutte le caratteristiche e le nuove tecnologie della schede GTX 900:

https://www.youtube.com/watch?v=W1LQZI7c7Ng

Riassumendo le principali novità introdotte con la serie GTX 900, abbiamo:

• Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing (MFAA):
• Si tratta di un nuovo filtro AntiAliasing che grazie ad un algoritmo dinamico nel tempo permette di ridurre notevolmente il costo computazionale rispetto al MultiSample AntiAliasing, garantendo allo stesso tempo una qualità comparabile
• Dynamic Super Resolution (DSR):
• Anche questa nuova feature è volta al miglioramento della qualità dell’immagine, questa volta non senza un incremento del costo computazionale. La DSR permette infatti di impostare una risoluzione maggiore per il rendering delle immagini rispetto a quella che può essere visualizzata nel vostro monitor. Successivamente le immagini renderizzate nel frame-buffer vengono riscalate per matchare la risoluzione del vostro monitor, permettendo una qualità migliore rispetto al rendering alla risoluzione nativa.
• Voxel Global Illumination (VXGI):
• Questa è forse una delle tecnologie più rivoluzionarie nell’ambito del gaming visto che promette di introdurre le difficili tecniche di rendering realistico tipiche della grafica professionale direttamente nei videogiochi. Generalmente calcolare la luce riflessa ed emessa dagli oggetti nelle scene 3D richiede un tempo di elaborazione molto elevato, rendendone impossibile l’utilizzo nei videogiochi, dove tali calcoli devono essere effettuati in frazioni di secondo. Grazie alla tecnologia VXGI è invece possibile ottenere dei modelli molto realistici, seppur approssimati rispetto ai più onerosi modelli di ray tracing tipici della grafica professionale.
• HDMI 2.0:
• Altra novità non specificata nel video è il supporto al nuovo standard HDMI, che grazie an consistente incremento della bandwidth disponibile permette ora flussi 4K a 60Hz, finora possibili solo con la connessione Display Port.
• DirectX12:
• Le nuove librerie di Microsoft saranno ovviamente pienamente supportate da questa nuova serie di schede video
• H.265/HVEC:
• La serie GTX 900 supporta il nuovo protocollo H.265/HVEC per la codifica e decodifica di stream video. Questo codec, grazie alla migliore efficienza in termini di rapporto bandwidth/qualità rispetto all'attuale standard H.264, sembra destinato a diventare il nuovo standard di riferimento, specialmente per i flussi video ad alta risoluzione. 

Diamo ora uno sguardo alla nuova GPU GM204. NVIDIA aveva di fronte a sé una grossa sfida, ottenere un consistente boost prestazionale senza poter beneficiare di un nuovo processo produttivo. La GPU GM204, con soli 2048 CUDA Cores ha l'obiettivo di sfidare il GK110 che di CUDA Cores ne ha ben 2880. Cala anche il numero di Texture Units, ma aumenta il numero di ROPs per evitare colli di bottiglia alle risoluzioni più elevate. Similmente a quanto visto per il chip GM107 della GTX 750 Ti, c'è un numero inferiore di CUDA Cores per ogni Streaming Multiprocesso (SMM). Ciò implica che a parità di CUDA Cores rispetto a Kepler abbiamo un numero maggiore di Polymorph Engine e di Scheduler di istruzioni, i quali, dovendo gestire un numero minore di CUDA Cores (sottoblocchi di 32), riescono ad essere più veloci ed efficienti. Un'altra importane novità è l'incremento notevole della cache L2, condivisa per tutta la GPU, che è parti ora a 2MB, 4 volte tanto quella di Kepler. Ciò permette di ridurre gli accessi alla memoria VRAM, molto costosi in termini energetici, edi conseguenza anche l'ampiezza del bus di memoria necessaria, che in GM204 è pari a 256bit contro i 384 di GK110. Un nuovo algoritmo di compressione lossless dei frame permette inoltre di ridurre l'occupazione in memoria del 25%, diminuendo quindi anche gli accessi necessari alla memoria.

Nel complesso quindi, il GM204 risulta più piccolo in termini di area occupata (e quindi di costi di produzione), meno esigente in termini di consumi, e promette di dare battaglia al precedente GK110. Ci sarà probabilmente margine anche per realizzare un più potente GM110, ed il fatto che un produttore come MSI abbia esplicitamente dichiarato che non ci sarà una versione Lightning per la GTX 980 ci fa pensare che un modello più potente sia già in cantiere.

Vediamo infine anche lo schema a blocchi della GTX 970, che con 3 SMM in meno dispone di 1664 CUDA Cores e 104 TMU: