Caratteristiche tecniche - parte 1
Nello sviluppo di G71 NVIDIA ha intrapreso la strada del raffinamento di
un'architettura vincente come quella di G70, introducendo una serie di migliorie sia in
termini di processo produttivo, che a livello di architettura.
L'architettura di G71 vede protagoniste le stesse 24 pipeline di G70, ognuna dotata di
una unità di pixel shading composta da due unità ALU per l'esecuzione dei calcoli
aritmetici ed una unità di texture mapping (TMU) per l'accesso alle texture. Ogni ALU
supporta la modalità ibrida di elaborazione FP16/FP32 e l'elaborazione di quattro MADDs
(un'operazione composta di moltiplicazione e addizione) per ciclo di clock. In ogni
pipeline una delle due ALU è dipendente dalla TMU, il che vuol dire che ogni pipeline di
G71 può eseguire 8 MADDs oppure 4 MADDs ed un texture fetch. Aggiungiamo a queste
operazioni anche una di controllo del flusso ed una normalizzazione di un vettore FP16.
G71 possiede, inoltre, 8 unità di vertex shading dedicate all'elaborazione dei dati
geometrici di una scena tridimensionale, e 16 ROPs, componenti che si fanno carico di
tutte le operazioni di blending, di quelle relative allo stencil buffer, oltre a scrivere
all'interno del frame buffer il valore di ogni singolo pixel.
Esattamente come per G70, anche le ROPs di G71 possono eseguire il doppio delle
operazioni relative allo z buffer ed allo stencil buffer per ciclo di clock, mentre resta
la limitazione di non poter applicare l'antialiasing in congiunzione con il blending in
floating point, cioè essenzialmente durante l'applicazione dell'High Dynamic Range in
formato FP.
Rispetto a G70, benché le funzionalità delle ROPs non siano state cambiate, NVIDIA
afferma di averne rivisto leggermente l'architettura al fine di renderle più efficienti.
Non cambiano, quindi, le capacità tecnologiche delle schede high-end di NVIDIA: il motore
di rendering resta il Cine Fx 4.0, pienamente compatibile con lo shader model 3.0, così
come il memory controller non subisce modifiche, mantenendo la sua banda ampia 256 bit
suddivisa in quattro controller da 64 bit l'uno. Invariate anche le modalità di
antialiasing (compreso il transparency antialiasing) ed il filtro anisotropico. Per
maggiori informazioni sulle funzionalità delle schede GeForce serie 7000 vi rimandiamo
all'articolo pubblicato in occasione del lancio della GeForce 7800
GTX .
Volendo fare un paragone con R580, chip montato sulle schede Radeon X1900, ricordiamo
che il chip di ATI possiede 48 unità di pixel shading, ognuna composta da due ALU, in
grado di eseguire 4 MADDs e 4 addizioni per ciclo di clock, e sedici unità di texture
mapping indipendenti. Il tutto è coordinato dall'Ultra Threaded Dispatch Processor. Il
calcolo geometrico in R580 è affidato ad 8 unità di vertex shading in maniera analoga a
quanto avviene in G71. Anche in questo caso, inoltre, il numero di ROPs è pari a 16 anche
se queste non eseguono il doppio delle operazioni nell'elaborazione dei dati relativi allo
z ed allo stencil buffer, ma possono elaborare l'High Dynamic Range unito
all'antialiasing.
Esistono essenzialmente due differenze a livello di architettura tra G71 e R580. La
prima è la dipendenza delle ALU dalle TMU per G71, il che comporta l'incapacità di G71
di sfruttare appieno le sue potenzialità in ambito aritmetico in presenza di operazioni
con le texture. La seconda è il diverso rapporto che c'è tra numero di TMU e numero di
pixel shader unit. R580 possiede il triplo di unità dedicate alle operazioni matematiche
rispetto alle unità per l'accesso alle texture. G71, invece, ha un rapporto 1:1.
Queste diversità portano i due prodotti a comportarsi in maniera differente e ad
avvantaggiarsi in situazioni di calcolo dissimili. G71 si troverà particolarmente a suo
agio in tutte quelle scene che puntano maggiormente sulle texture piuttosto che sul
calcolo aritmetico, mentre in maniera quasi speculare troveremo R580 molto veloce nelle
elaborazioni matematiche che pongono l'accento sulle ALU e non sulle TMU.
Per quanto concerne le funzionalità di accelerazione video, queste restano legate alla
tecnologia PureVideo e restano essenzialmente le stesse delle altre schede GeForce serie
7000, anche se in occasione del lancio di G71 NVIDIA ha rilasciato una nuova versione del
PureVideo Decoder e dei driver che comportano su tutti i chip NV4x e G7x (escluso NV40 e
NV45) una migliore qualità dell'immagine ed abilitano l'accelerazione della decodifica
H.264 in hardware. Per motivi di tempo non eseguiremo in questa sede benchmark relativi
alle capacità di accelerazione video di questi nuovi prodotti e rimandiamo tali test ad
un futuro articolo.
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