NVIDIA GeForce GTX 580: l'evoluzione di Fermi

Iniziamo subito col dire che i tre miliardi di transistor presenti nella GeForce GTX 480 ci sono ancora tutti. Nel briefing che ha preceduto la stesura di questa recensione ci è stato esposto il modus operandi per giungere a GeForce GTX 580. Gli scopi erano pochi, molto semplici a parole: realizzare la migliore scheda DX11, ma che fosse al contempo più veloce, efficiente in termini energetici e silenziosa rispetto alla progenitrice.

Parlare di progenitrice, riferendosi a  GeForce GTX 480, calza a pennello. GeForce GTX 580 non è uno stravolgimento sul tema Fermi, quando un'ottimizzazione dell'architettura, ri-studiata a livello di chip. Per farci capire meglio il concetto, non potendo scendere in particolari troppo dettagliati, è stata fatta menzione al modo di operare di Intel con il proprio tick-tock. Dopo aver presentato un'architettura nuova (tick), l'anno dopo è il turno di un'ottimizzazione della stessa (tock), per poi passare a una architettura completamente nuova in seguito (tick successivo).

Con un po' di malizia potremmo affermare, e riteniamo che questo sia la linea guida di questa analisi, che la scheda GeForce GTX 580 rappresenti la prima vera esemplificazione di come le soluzioni Fermi top di gamma sarebbero dovute essere e non sono state: soluzioni in grado di sfruttare tutta la circuiteria integrata nel chip (quindi i 512 stream processors), con frequenze di clock di target attorno ai 1.500 MHz di clock per gli stream processors e consumi e temperature elevate come ci si può attendere da un prodotto top di gamma, ma entro valori limite ben definiti e complessivamente accettabili.

Il paragone con la strategia seguita da Intel è grossolano, ma rende l'idea. Intel, nel passaggio alla fase tock, opera un cambio di processo produttivo, cosa che nell'iter 480-580 non è avvenuto (sono entrambe costruite con processo produttivo a 40nm dalla taiwanese TSMC), ma è pur vero che NVIDIA ha messo mano all'architettura per limare qualche parte troppo esosa in termini di consumi e poco utile alle finalità videoludiche. Un lavoro di cesello in grado di compensare l'aumento degli stream processor e delle relative frequenze operative in misura massiccia, tanto che il totale in termini energetici risulta inferiore rispetto a GeForce GTX 480.

Ci si può domandare per quale motivo NVIDIA non abbia scelto di rinviare il debutto di GF100 sino alla disponibilità di GF110, potendo beneficiare delle evidenti ottimizzzioni integrate in quest'ultimo chip e che vedremo in dettaglio nelle pagine seguenti. La risposta è per molti versi scontata: GF100 era già in ritardo quando è stato presentato sul mercato a Marzo 2010 e per NVIDIA non era ipotizzabile attendere ancora, scottata dal ritardo accumulato rispetto alla rivale AMD e alle proprie soluzioni Radeon HD della serie 5000.

Abbiamo notato una grossa differenza anche nel modo di presentare la scheda: se un analista avesse preso nota di quante volte fosse stato nominato il termine "CUDA" all'atto delle due presentazioni, si sarebbe accorto di come tale termine sia passato da quasi protagonista (GeForce GTX 480) a semplice comparsa occasionale (GeForce GTX 580). Il motivo è semplice: NVIDIA ha presentato la scheda come il non plus ultra in ambito gaming senza se e senza ma, puntando al 100% su questo aspetto. La GPU GF110 integra la stessa logica di GF100 per quanto riguarda la gestione delle elaborazioni in double precision: di conseguenza è ipotizzabile pertanto che NVIDIA possa utilizzare questo chip anche per future schede delle serie Quadro e Tesla, soprattutto beneficiando per queste ultime del contenimento dei consumi e della disponibilità di un numero più elevato di stream processors.

Una differenza balza subito all'occhio guardando le due schede, ovvero l'assenza di heat pipe sporgenti su GeForce GTX 580. Guardando più attentamente, le heat pipe non ci sono proprio. NVIDIA ha infatti preferito adottare un sistema di dissipazione di tipo vapor chamber a contatto diretto con la GPU, sormontata da un dissipatore in alluminio con alette fra le quali passa il flusso d'aria in arrivo dalla ventola radiale.

GeForce GTX 580                                       GeForce GTX 480

L'utilizzo di una speciale vapor chamber si è resa necessaria per dissipare con maggiore efficienza il calore prodotto dalla GPU che, possiamo anticipare, rimane comunque elevato. Differente anche la gestione della velocità della ventola, che fa uso di algoritmi di monitoraggio istantanei più sofisticati di quelli usati in passato, finalizzati a fornire sempre il flusso d'aria più adatto alle esigenze, migliorando sia la rumorosità di esercizio che l'efficienza termica di tutto il sottosistema di dissipazione.