NVIDIA GeForce GTX 680: arriva Kepler

NVIDIA GeForce GTX 680: arriva Kepler

NVIDIA GeForce GTX 680 è solo il nome commerciale di un prodotto caratterizzato non solo da un rinnovato processo produttivo a 28 nanometri, ma anche dalla nuova architettura Kepler, con cui la nota azienda Californiana dovrà riuscire a competere con la concorrenza sempre più agguerrita di AMD. Andiamo allora ad osservare GK104, nome in codice Kepler, e le sue caratteristiche

di , Paolo Corsini pubblicato il nel canale Schede Video
NVIDIAAMDGeForce
 

GPU Boost e NVENC alla prova dei fatti

Abbiamo parlato, in linea teorica, del funzionamento di GPU Boost e di come NVIDIA ha introdotto, con GeForce GTX 680 un sistema di controllo di alcune variabili, al fine di poter regolare in modo dinamico la frequenza di funzionamento della GPU. Una tecnologia che ricorda molto da vicino quella che Intel ha applicato ai propri processori e che prende il nome di Turbo Boost. Nel corso di questa pagina andremo ad osservare il comportamento di GPU Boost sul campo, osservando nel dettaglio come funziona e quali benefici è in grado di portare.

Prima di proseguire con l'analisi, però, andiamo a fare alcune precisazioni: l'algoritmo che sta alla base del funzionamento di GPU Boost si occupa dell'analisi in tempo reale di molte variabili, tra cui temperatura di funzionamento, consumo della scheda e carico di lavoro. Ecco allora che, partendo dal principio base che due pezzi di silicio non saranno mai uguali, il funzionamento di GPU Boost cambia (anche se lievemente) da scheda a scheda e non solo in base alle condizioni di funzionamento. GPU Boost non andrà comunque a minare la possibilità di poter sfruttare due schede video in SLI.

Per mettere alla prova GPU Boost abbiamo allora identificato un gioco della nostra suite di benchmark, che garantisse una sessione piuttosto lunga e che non caricasse al 100% la GPU (cosa che ad esempio fa 3DMark). Ecco allora che DirT 3 è stata la scelta più indicata. Per controllare il funzionamento la run è stata monitorata con GPU-Z, al fine di registrare le frequenze di funzionamento durante tutta la sessione di gioco. Ecco il risultato:

Il grafico è stato ottimizzato per favorire la lettura nel dettaglio: ecco allora che la scala dei MHz non parte da 0 ma da 1040MHz, al fine di poter evidenziare al meglio le differenze nelle frequenze di funzionamento. Nel caso specifico, GeForce GTX 680 opera ad una frequenza media che è superiore anche al boost clock identificato da NVIDIA, facendo registrare anche picchi vicini ai 1100MHz. Quello che appare evidente è come, il continuo controllo da parte del sistema di monitoraggio dedicato, vada a modificare in tempo diretto la frequenza di funzionamento della GPU, dando vita ad un grafico che mostra un costante cambio di frequenza. Nel caso specifico la GPU si assesta su di un intervallo compreso tra i 1070 e 1085MHz, valore di poco superiore a quello identificato da NVIDIA come "boost clock". La scheda si è dimostrata, anche dopo una sessione di gioco lunga oltre 10 minuti, capace di mantenere costante questa frequenza di funzionamento.

Una delle altre funzionalità che permette di garantire il sistema di controllo hardware e software sviluppata da NVIDIA e integrato in GeForce GTX 680 prende il nome di frame rate target. Il funzionamento di tale tecnologia è piuttosto semplice: determinato un framerate, per esempio 60fps, la scheda video farà di tutto per raggiungere questo valore. Nel caso in cui fossero necessarie risorse inferiori, inoltre, la scheda video opererà a frequenze inferiori rispetto a quelle massime. La possibilità di attivare il livello massimo di frame rate target viene offerta non attraverso i driver ma dal tool EVGA Precision:

Impostato questo valore, abbiamo eseguito una sessione di testing con un titolo datato, che non richiedesse troppo risorse di sistema e che permettesse alla scheda video di raggiungere agevolmente i 60 fps. Ecco allora che, impostato Far Cry 2 ad un livello qualitativo piuttosto basso, le frequenze di funzionamento della scheda, raggiunti i 60fps, sono state pesantemente ridimensionate dal sistema di controllo. Ecco il comportamento della scheda, così come appare dai log in tempo reale:

La frequenza di 1013MHz viene fatta registrare solo in alcuni casi, mentre per il resto dell'andamento le frequenze di funzionamento sono sensibilmente inferiori rispetto al valore massimo. Questo comportamento permette di garantire, da un lato, un livello prestazionale che non vada a compromettere l'esperienza di gioco, dall'altro anche una riduzione dei consumi complessivi del sistema. Ecco allora le differenze in termini di consumo con la funzionalità frame rate target attiva (esecuzione di Far Cry 2, con risoluzione 1280x1024 pixel):

 

Consumo massimo registrato a monte del sistema

Frame rate target disattivata
237 Watt
Frame rate targat attivata (60 fps)
155 Watt

Una delle altre novità presenti all'interno di Kepler prende il nome di NVENC: si tratta di un video encoder H.264 hardware based. La possibilità di avere una componente hardware dedicata e ottimizzata per le operazioni di decoding ed encoding permette di avere importanti benefici: se da un lato i consumi durante la riproduzione video risultano più contenuti se paragonati alle proposte di passata generazione (che dovevano invece sfruttare i CUDA core, per tali operazioni), dall'altro lato ci sarà anche una importante accelerazione delle operazioni di codifica video. A seguire proponiamo un grafico che riassume quanto questo nuovo componente possa accelerare tali operazioni:

La differenza presente tra la codifica del filmato attraverso la CPU (il sistema utilizzato è la nostra piattaforma di test di cui trovate i dettagli nella pagina dedicata), e NVENC permette di andare a dimezzare i tempi necessari per l'operazione. Questa differenza varia a seconda del tipo di formato che è necessario lavorare: al momento MediaEspresso nella sua ultima versione non permette di poter gestire quale accelerazione hardware utilizzare. Un confronto tra NVENC e Quicksync, tecnologia simile sviluppata da Intel, sarà sicuramente oggetto di un articolo futuro.

 
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