NVIDIA GeForce GTX 1080 Founders Edition: la nuova top di gamma

GPU Boost è una tecnologia basata sull'hardware che incrementa la frequenza di funzionamento della GPU fino a raggiungere una certa soglia critica di temperatura. Una tecnologia che gli utenti di GeForce hanno già trovato nelle precedenti generazioni di GPU, ma che con la terza versione offre la possibilità di impostare manualmente la frequenza di funzionamento a ogni condizione di voltaggio. Con GPU Boost 3, infatti, l'utente ha un controllo più preciso tra voltaggio e frequenza di funzionamento, e manualmente può configurare la frequenza in ogni condizione di voltaggio tramite il tool EVGA Precision.

GPU Boost 2.0 permetteva di impostare un unico parametro relativamente alla frequenza di funzionamento, ma non consentiva di sfruttare fino al limite l'hardware della scheda video in base alla tensione massima erogata. Grazie ai nuovi software e alle nuove capacità di Pascal, la frequenza può essere configurata per ogni punto di voltaggio disponibile.

Passando a Fast Sync, si tratta di una nuova tecnologia studiata per quei casi in cui il frame rate del gioco va oltre la frequenza di aggiornamento massima del monitor. NVIDIA sostiene che è stata pensata specificamente per quei titoli di eSport che girano a frame rate elevatissimi e che richiedono latenze di input basse o nulle e tempi di reazione molto rapidi. Fast Sync garantisce le basse latenze tipiche dell'impostazione V-Sync Off, in assenza di tearing.

Durante l'evento di presentazione di Pascal, NVIDIA ha spiegato come funziona Fast Sync in maniera non molto dissimile dal tipico funzionamento del Triple Buffering tradizionale. Il motore grafico del gioco è responsabile della generazione dei frame che vengono inviati alle DirectX o alle altre API su cui è basato il gioco. Le draw call necessarie vengono a questo punto comunicate al driver della scheda video in modo che la GPU possa convertirle in rendering effettivo. L'ultimo passaggio è ovviamente quello di visualizzare il frutto di questo lavoro sullo schermo. Con Pascal le cose cambiano leggermente.

Con opzione di V-Sync On fondamentalmente si impone al motore grafico di rallentare, perché solo un frame può essere visualizzato per ogni aggiornamento del display, il che rimuove il tearing ma spezza la corrispondenza tra input e ciò che viene visualizzato a schermo. Con V-Sync off, invece, la pipeline ignora la frequenza di aggiornamento del display e consegna frame di gioco il più velocemente possibile. Capite bene che a queste condizioni i giocatori più impegnati e i professionisti, che si aspettano che la loro interazione venga riprodotta con totale precisione, tendono a disabilitare il V-Sync. NVIDIA vuole adesso trovare una soluzione che possa adattarsi a queste abitudini di gioco.

Sostanzialmente, con Fast Sync nella pipeline grafica disaccoppia rendering e visualizzazione, rispetto al modello che abbiamo poc'anzi visto. A livello di rendering questo consente di fornire i frame alla massima frequenza possibile, mentre alcuni di questi frame possono essere temporaneamente conservati all'interno del frame buffer della GPU. Disaccoppiando il fronte end della pipeline di rendering dal back end della visualizzazione su schermo, NVIDIA è in grado di manipolare lo schermo in un modo che possa portare benefici per i giocatori, e Fast Sync, sostiene NVIDIA, è uno dei primi esiti concreti della nuova tecnologia.

Fast Sync, dunque, lascia che la GPU continui a funzionare come in regime di V-Sync off, ma allo stesso tempo è in grado di selezionare il frame migliore tra quelli prodotti per ottenere perfetta corrispondenza con il refresh rate del monitor. Mostra, pertanto, il frame migliore ma al contempo conserva nel frame buffer tutti i frame processati dalla scheda video, in opposizione del tradizionale approccio di V-Sync in cui alcuni frame vengono persi.

Secondo lo schema di NVIDIA, il frame buffer con il nuovo approccio è da immaginare come suddiviso in tre aree. Le prime due corrispondono ai due buffer tipici del V-Sync come operato dalle classiche pipeline delle GPU. Front Buffer (FB) è il buffer dei frame che vengono visualizzati a schermo, mentre nel Back Buffer (BB) finiscono i frame in fase di rendering e che non possono essere visualizzati fino a quando il rendering su di essi non verrà completato. Con V-Sync On bisogna che due condizioni siano soddisfatte affinché il frame venga visualizzato: il frame nel Back Buffer deve essere completato e il tempo di refresh dello schermo raggiunto affinché il Back Buffer venga trasformato in Front Buffer.

Fast Sync introduce un terzo buffer che NVIDIA definisce Last Rendered Buffer (LRB) e che viene usato per conservare tutti i frame appena completati nel Back Buffer. I frame continuano a essere conservati fin quando l'FB non ha completato il processo di visualizzazione, dopo di che diventa LRB. Dato che la copia dei frame introdurrebbe inefficienze, in realtà i tre buffer vengono continuamente rinominati a seconda dello stato del lavoro.

Quanto ad HDR, GeForce GTX 1080 supporta le funzionalità di visualizzazione HDR di Maxwell, con la capacità di gestire 12 miliardi di colori all'interno dello spazio colore BT.2020, la funzionalità di trasferimento SMPTE 2084 e HDMI 2.0b 10/12b per l'HDR 4K. Queste invece le nuove specifiche supportate: decodifica 4K@60 10/12b HEVC (per video HDR), codifica 4K@60 10b HEVC (per registrazione e streaming in HDR), DP1.4-Ready HDR Metadata Transport (per connettere display HDR tramite DisplayPort). In futuro supporterà anche i televisori HDR con la nuova funzionalità di HDR Gamestream.

Collateralmente a Pascal, abbiamo poi tecnologie Ansel, ovvero uno strumento che consente di catturare screenshot in-game in una maniera senz'altro innovativa. Direttamente integrato nei driver NVIDIA, permette di muoversi liberamente all'interno del gioco e di applicare diversi filtri di colore.

Ansel cattura gli screenshot a risoluzioni inimmaginabili, fino a 10 volte più definite del 4K, quindi con circa 60 mila pixel per quanto riguarda l'asse orizzontale. Inoltre, le immagini possono essere anche in full 360 stereo, quindi direttamente adattabili alla realtà virtuale. Pensate a un'immagine che consente di vedere intorno a 360 gradi rispetto al punto di osservazione, condivisibile sui social network ed esperibile con le più recenti soluzioni di realtà virtuale come HTC Vive o anche Google Cardboard tramite smartphone.

NVIDIA VrWorks è, invece, il primo motore di simulazione acustica basato sulla fisica. Così come il rendering basato sulla fisica, questo algoritmo riesce a ricreare l'esperienza uditiva sulla base dei rimbalzi delle onde sonore in dipendenza della struttura fisica dell'ambiente e degli oggetti che vi si trovano. Dinamicamente, sulla base degli spostamenti di questi oggetti e dei cambiamenti che avvengono nell'ambiente, l'audio viene modulato di conseguenza.