GeForce 7900: i 90 nanometri secondo NVIDIA

Caratteristiche tecniche - parte 2

Fino ad ora abbiamo mantenuto il confronto su un piano puramente computazionale, evidenziando cioè cosa sa fare ogni prodotto in termini di operazioni aritmetiche e sulle texture. Come detto in fase introduttiva, tuttavia, questo non è il solo parametro che caratterizza un processore grafico, ma ne esistono altri tra cui il processo produttivo. NVIDIA con G70 aveva scelto il processo a 0.11 micron, una politica vincente in quanto ha consentito a questa GPU di arrivare sul mercato diversi mesi prima di R520 e di monopolizzare a tutti gli effetti il mercato delle soluzioni high-end PCI Express per la quasi totalità della seconda metà 2005. G71, invece, esattamente come R520 e R580, è costruito con un processo produttivo a 0.09 micron ed è, quindi, il primo processore grafico NVIDIA di fascia alta costruito con questa tecnologia.

A fronte di quanto detto in termini di architettura sembrerebbe che G71 sia poco più di una semplice traduzione (in gergo die shrink) a 0.09 micron di G70, ma la realtà è che la sua progettazione è andata oltre il semplice passaggio ad un processo produttivo più raffinato ed il numero di transistor di cui è composto ne è una prova indiscutibile. Per la prima volta nella storia dei processori grafici, infatti, un nuovo prodotto di fascia alta conta meno transistor del suo predecessore: 278 milioni per G71 contro i 302 milioni di G70. Tutto ciò è stato possibile grazie ad una formidabile opera di ottimizzazione il cui scopo primario è quello di raggiungere la più elevata efficienza in termini di rapporto tra prestazioni e numero di transitor, tra prestazioni e dimensioni della superficie del core e tra prestazioni e consumo di energia.

Risultato di questa opera è un core che ha una superficie di soli 196 mm quadrati. A confronto R580 conta 384 milioni di transitor ed ha una superficie di ben 352 mm quadrati. In percentuale, quindi, R580 ha una dimensione maggiore del 79% ed il 38% in più di transistor il che si traduce in un numero inferiore di chip prodotti per ogni wafer, in minori rese, in maggiori costi di produzione, in un maggior consumo di energia ed in una maggiore dissipazione di calore.

Relativamente alla scelta da parte di NVIDIA di puntare in maniera così forte sull'ottimizzazione delle rese produttive per G71, avanziamo una nostra personale ipotesi non ufficiale che va oltre la ricerca di bassi consumi e minori costi di produzione per il mercato PC e che vede nella probabile adozione di G71 come GPU della Playstation 3 una possibile ulteriore motivazione. E' chiaro, infatti, che il processore grafico di una console per ragioni di compattezza del design e di quantità produttive, deve puntare in misura ancora superiore alle caratteristiche che abbiamo citato e G71 sembra essere un candidato fatto su misura.

NVIDIA presenta due versioni di G71: GeForce 7900 GTX e GeForce 7900 GT. Entrambe caratterizzate dal medesimo numero di unità di elaborazione, si differenziano esclusivamente per le frequenze adottate per core e memorie. La GeForce 7900 GTX possiede un core lavorante a 650 Mhz (700 Mhz per le unità di vertex shading) e moduli con un clock pari a 1600 Mhz. La GeForce 7900 GT, invece, ha un core lavorante a 450 Mhz (470 Mhz per le unità di vertex shading) e memorie con un clock di 1320 Mhz.

Le architetture NVIDIA utilizzano differenti frequenze di clock per parti interne del chip, come già scoperto a partire dall'architettura G70 grazie al tool RivaTuner; NVIDIA ha scelto di esplicitare le frequenze di funzionamento per le unità di vertex shading, utilizzando tuttavia la frequenza più bassa per indicare il clock della cpu onde evitare possibili errori d'interpretazione.