Nuove indiscrezioni sulla GPU GK104 di NVIDIA

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/skvideo...dia_40691.html

Dettagli precisi, e a prima analisi sufficientemente accurati, sulle specifiche delle prossime generazioni di GPU NVIDIA di fascia medio alta, appartenenti alla famiglia Kepler

Click sul link per visualizzare la notizia.

[yossarian]

Il conteggio totale vede quindi 1.536 CUDA Cores integrati in GK104, con una frequenza di clock che ha i 950 MHz quale obiettivo massimo. A differenza delle precedenti generazioni di architetture video NVIDIA in GK104 la frequenza di clock dei CUDA cores è identica a quella della GPU: anche grazie a questo elemento è stato possibile integrarne un numero ben più elevato.

semmai è il contrario. Se così fosse, significherebbe che, poichè sono riusciti ad integrare più alu nel chip, non hanno più la necessità di farle lavorare a frequenze più elevate rispetto al resto

[unfaced12]

Considerando il raddoppio dei CUDA e il dimezzamento delle frequenze e il miglioramento architetturale di un 15% dovrebbe andare come una 580-7950 se fossero confermate queste specifiche. Tutto come previsto, e siccome il price target dovrebbe essere di 399$ significa che le 7XXX caleranno di prezzo.
Ottima notizia se confermata.
Come previsto GK110 andrà come la 7970 nell'incarnazione base e un 15% in più nella configurazione TOP. Con 6-7 mesi di ritardo pero. Aspettiamo i consumi perché si parla di quasi 6Mld di transistor per GK110.

[unfaced12]

Originariamente inviato da yossarian

semmai è il contrario. Se così fosse, significherebbe che, poichè sono riusciti ad integrare più alu nel chip, non hanno più la necessità di farle lavorare a frequenze più elevate rispetto al resto

Considera anche che hanno un die size per la fascia medio-alta quasi alla pari con la fascia alta di AMD..... se le freq fossero di 1.7Ghz consumerebbe uno sproposito. Mi pare che anche nVidia come AMD abbia scelto la strada di semplificare le processing unit in favore del numero delle stesse. Ma questo sicuramente tu potrai spiegarlo meglio

[Red Baron 80]

Spero che Nvidia riesca nel suo intento di tirar fuori qualcosa di veramente eccezionale non solo per rimanere al di sopra di Amd ma sopratutto per proporre qualcosa che possa rimpiazzare la serie 5xx che rimane comunque ottima specialmente nelle versione 580/570/560.

[DevilsAdvocate]

Originariamente inviato da unfaced12

Considerando il raddoppio dei CUDA e il dimezzamento delle frequenze e il miglioramento architetturale di un 15% dovrebbe andare come una 580-7950 se fossero confermate queste specifiche. Tutto come previsto, e siccome il price target dovrebbe essere di 399$ significa che le 7XXX caleranno di prezzo.
Ottima notizia se confermata.
Come previsto GK110 andrà come la 7970 nell'incarnazione base e un 15% in più nella configurazione TOP. Con 6-7 mesi di ritardo pero. Aspettiamo i consumi perché si parla di quasi 6Mld di transistor per GK110.

Si ma i cuda sono quadruplicati....

[unfaced12]

Originariamente inviato da DevilsAdvocate

Si ma i cuda sono quadruplicati....

Ups Hai ragione!

[CrapaDiLegno]

Gli shader sono 3x quelli della GTX580 e quindi un dimezzamento della frequenza (in verità molto meno, dato che il GF110 lavora a 820MHz, non 950) e un miglioramento dell'architettura (ancora da valutare) pone questo chip ben al di sopra delle prestazioni della GTX580. Probabilmente al pari della 7970 già al day one.
L'unica diversità vera è la banda passante che nella 7970 è maggiore e quindi è probabile che ad altissime risoluzioni con AA attivo quest'ultima vada meglio. Ma bisogna vedere se nvidia non si è inventata qualcosa per applicare gli effetti di AA in maniera più efficiente (e quindi richiedendo meno banda).
E comunque questo è il chip di metà fascia per nvidia. Difficile presupporre che il GK100/GK110 sarà solo di poco più veloce di questo. Credo che, seppur in ritardo, il chippone avrà prestazioni veramente elevate, soprattutto là dove nvidia vuole venderlo per trarre il massimo guadagno: il segmento professionale.

[paolox86]

@CrapaDiLegno: Non vorrei dire fesserie ma di default il clock di GF110 in versione GTX580 è 775 MHZ

[Glasses]

considerando che questa è la fascia media, lascia ben sperare per le schede top. Vedremo se Nvidia porterà qualcosa che realmente giustifichi i 28nm, per ora il gap coi 40nm che hanno mostrato le schede AMD è ampiamente deludente.

[CrapaDiLegno]

Mi auto correggo. Di default il clock del GF110 è di "soli" 772MHz, per cui il rapporto di frequenza tra gli shader è il 60% in più in favore della vecchia architettura. Bisogna vedere se questi shader hanno la stessa capacità computazionale di quelli vecchi o richiedono più cicli per fare le stesse cose.
Se sono uguali, si può fare un facile confronto:
potenza GF110: 772*2*512 = 790528
potenza GK104: 950 *1536 = 1459200
Non è il doppio ma quasi ci siamo... il che significa che no, non avranno la stessa potenza computazionale. Sarebbe un salto prestazionale enorme.

Quello che non quadra sono il numero di ROPs e TMUs. Mentre queste ultime sono aumentate da 64 a 128, indicando un aumento prestazionale del 200% rispetto al GF110(!!), le ROPs sono invece diminuite, da 64 a 32. Il che non mi sembra realistico, anche avendo apportato miglioramenti alle stesse. O nvidia ha ritenuto il GF110 sbilanciato per il numero di ROPs o qualcosa nei numeri pubblicati non torna.

[yossarian]

Originariamente inviato da unfaced12

Considera anche che hanno un die size per la fascia medio-alta quasi alla pari con la fascia alta di AMD..... se le freq fossero di 1.7Ghz consumerebbe uno sproposito. Mi pare che anche nVidia come AMD abbia scelto la strada di semplificare le processing unit in favore del numero delle stesse. Ma questo sicuramente tu potrai spiegarlo meglio

Originariamente inviato da CrapaDiLegno

Gli shader sono 3x quelli della GTX580 e quindi un dimezzamento della frequenza (in verità molto meno, dato che il GF110 lavora a 820MHz, non 950) e un miglioramento dell'architettura (ancora da valutare) pone questo chip ben al di sopra delle prestazioni della GTX580. Probabilmente al pari della 7970 già al day one.
L'unica diversità vera è la banda passante che nella 7970 è maggiore e quindi è probabile che ad altissime risoluzioni con AA attivo quest'ultima vada meglio. Ma bisogna vedere se nvidia non si è inventata qualcosa per applicare gli effetti di AA in maniera più efficiente (e quindi richiedendo meno banda).
E comunque questo è il chip di metà fascia per nvidia. Difficile presupporre che il GK100/GK110 sarà solo di poco più veloce di questo. Credo che, seppur in ritardo, il chippone avrà prestazioni veramente elevate, soprattutto là dove nvidia vuole venderlo per trarre il massimo guadagno: il segmento professionale.

il numero di alu, stando a queste voci, è 3 volte quello di fermi, ma non credo proprio che l'architettura sia la stessa. Quelle di fermi sono alu superscalari, queste credo siano di tipo vettoriale (ovvero sul tipo di quelle di tahiti). Se così fosse, l'efficienza non sarebbe la stessa di fermi e, di conseguenza, non sarebbe possibile fare calcoli del tipo: prendo x, moltiplico, divido e ottengo y.

[Ghostfox]

Il pensiero più ricorrente sarà autoconvincermi a cambiare architettura per aver il pci-ex 3.0 con x79 e le nuove 28nm.. considerando che con un i7 920 a 4ghz, 12gb di ram, gtx480 a 900mhz , ma anche tranquillamente a 830, ci gioco a bf3 in 1920 tutto ultra registrando con fraps senza avere alcun problema di sorta, il cambio a che pro? per benchmark? ...
A sto giro passo, se passerò alla nuova architecture sarà perchè ogni gioco che installo non supererà MAI i 30frame,e credo che passerà almeno un'altro anno...
(cosa che da quando ho la 480 occata con l'accelero, non mi è mai capitata con qualsiasi gioco sempre con fraps attivo, ovviamente con il full option).
Non capisco l'esigenza di queste nuove VGA. Non c'e niente che metta in difficoltà le vecchie generazioni. Mbah, a sto giro se non sviluppano qualcosa di veramente peso per PC, ste vga venderanno la metà di quelle precedenti. imho.

[halduemilauno]

Originariamente inviato da CrapaDiLegno

Mi auto correggo. Di default il clock del GF110 è di "soli" 772MHz, per cui il rapporto di frequenza tra gli shader è il 60% in più in favore della vecchia architettura. Bisogna vedere se questi shader hanno la stessa capacità computazionale di quelli vecchi o richiedono più cicli per fare le stesse cose.
Se sono uguali, si può fare un facile confronto:
potenza GF110: 772*2*512 = 790528
potenza GK104: 950 *1536 = 1459200
Non è il doppio ma quasi ci siamo... il che significa che no, non avranno la stessa potenza computazionale. Sarebbe un salto prestazionale enorme.

Quello che non quadra sono il numero di ROPs e TMUs. Mentre queste ultime sono aumentate da 64 a 128, indicando un aumento prestazionale del 200% rispetto al GF110(!!), le ROPs sono invece diminuite, da 64 a 32. Il che non mi sembra realistico, anche avendo apportato miglioramenti alle stesse. O nvidia ha ritenuto il GF110 sbilanciato per il numero di ROPs o qualcosa nei numeri pubblicati non torna.

Le ROPs sono collegate al bus essendo di 256 bit è inferiore e tieni da conto che stai paragonando il top di allora con la media prossima ventura pensa che il GK110 di GPC ne dovrebbe avere 6.

[CrapaDiLegno]

Originariamente inviato da yossarian

Quelle di fermi sono alu superscalari, queste credo siano di tipo vettoriali (ovvero sul tipo di quelle di tahiti)

Le ALU super scalari ho presente come sono fatte. Quelle vettoriali in questo caso no. Cioè, ho presente quelli di AMD nella vecchia architettura che sono raggruppate a pacchi da 4 o 5, ma non quelle nuove. Ho presente come sono fatte le unità vettoriali per il calcolo in virgola mobile (NEON per esempio), ma in quel caso sono i dati ad essere vettoriali e non mi sembrano uguali a quelli in Tahiti.
Queste ALU non prendono una istruzione e la applicano su un singolo dato ad ogni ciclo e sono indipendenti una dall'altra usando la stessa istruzione per ogni SM?
Cioè, non mi è chiaro cosa cambia tra le unità di esecuzione di Tahiti rispetto a quelle di Fermi.
E quindi cosa cambia tra le vecchie del Fermi e queste nuove di Kepler.

Ogni chiarimento sarebbe gradito. Thanks

[CrapaDiLegno]

Originariamente inviato da halduemilauno"

Le ROPs sono collegate al bus essendo di 256 bit è inferiore e tieni da conto che stai paragonando il top di allora con la media prossima ventura pensa che il GK110 di GPC ne dovrebbe avere 6.

Devo aver sbagliato a guardare: mi sembrava che GF110 e GF114 avessero lo stesso numero di ROPs pari a 64. Invece no. Quindi in effetti il numero torna con quell'ampiezza di bus.
E quindi risulta che anke GK100/110 avrà lo stesso numero di ROPs del GF110 (48) e un bus a 384 bit se lo scaling tra le risorse dedicate ai GPC rimane costante (anche se credo il numero di shader per ogni SM cambierà).

[unfaced12]

Originariamente inviato da CrapaDiLegno

Devo aver sbagliato a guardare: mi sembrava che GF110 e GF114 avessero lo stesso numero di ROPs pari a 64. Invece no. Quindi in effetti il numero torna con quell'ampiezza di bus.
E quindi risulta che anke GK100/110 avrà lo stesso numero di ROPs del GF110 (48) e un bus a 384 bit se lo scaling tra le risorse dedicate ai GPC rimane costante (anche se credo il numero di shader per ogni SM cambierà).

Se l'architettura è una il numero di shader per ogni SM sarà uguale. Altrimenti sono 2 architetture.

[yossarian]

Originariamente inviato da CrapaDiLegno

Le ALU super scalari ho presente come sono fatte. Quelle vettoriali in questo caso no. Cioè, ho presente quelli di AMD nella vecchia architettura che sono raggruppate a pacchi da 4 o 5, ma non quelle nuove. Ho presente come sono fatte le unità vettoriali per il calcolo in virgola mobile (NEON per esempio), ma in quel caso sono i dati ad essere vettoriali e non mi sembrano uguali a quelli in Tahiti.
Queste ALU non prendono una istruzione e la applicano su un singolo dato ad ogni ciclo e sono indipendenti una dall'altra usando la stessa istruzione per ogni SM?
Cioè, non mi è chiaro cosa cambia tra le unità di esecuzione di Tahiti rispetto a quelle di Fermi.
E quindi cosa cambia tra le vecchie del Fermi e queste nuove di Kepler.

Ogni chiarimento sarebbe gradito. Thanks

una alu è vista dalle istruzioni in ingresso come una unica unità funzionale. La differenza sta nel modo in cui queste alu sono organizzate ed eseguono i calcoli. Una alu scalare può eseguire una istruzione scalare per ciclo; questo significa, nel caso specifico, una mul, una add o una madd, ad esempio, di tipo fp32. Una alu vettoriale si comporta allo stesso modo quando si trova ad operare su un dato scalare ma è in grado di eseguire lo stesso lavoro, sempre in un ciclo, anche su un'istruzione add, mul o madd di tipo vettoriale e, quindi, con più componenti; per fare la stessa cosa, un'alu scalare ha bisogno di eseguire tanti cicli quante sono le componenti del dato vettoriale in ingresso. Le alu delle gpu ati fino a cayman sono di tipo vliw 4-way o 5-way. Ogni alu è composta da 4 o 5 minialu ciascuna in grado di eseguire un'istruzione di tipo scalare indipendente dalle altre eseguite dalla stessa alu, con la sola condizione che facciano parte dello stesso thread. Quindi, di fatto, un'alu vliw può eseguire più istruzioni differenti indipendenti per ciclo, un'alu scalare o una vettoriale possono eseguire una sola istruzione per ciclo e quello che cambia è che la seconda può eseguire in un unico ciclo istruzioni scalari o vettoriali. Ora, un'architettura scalare o vliw hanno un'efficienza superiore rispetto ad una vettoriale; il contro è che un'architettura scalare comporta una complessità enorme nei circuiti dedicati alle operazioni di trasmissione, controllo, clock, ecc, che tolgono spazio alle unità funzionali. Un'architettura vliw è molto semplice a livello di logica di controllo ma è molto dipendente dalle ottimizzazioni del codice e sposta tutta la complessità a livello di compilatore. Un'architettura vettoriale è una sorta di via di mezzo: molto meno complessa di una scalare a livello di hardware e molto meno dipendente della vliw dal codice. La cosa curiosa è che, se anche kepler avesse alu di tipo vettoriale, si ritornerebbe alle origini, visto che, prima dell'avvento delle architetture unificate, sia ati che nvidia facevano uso di alu vettoriali

[CrapaDiLegno]

Ok, ho capito più o meno. Tranne il fatto che una unità vettoriale sia meno complessa di una scalare.
Però a questo punto uno si aspetta che una ALU vettoriale faccia più lavoro di una scalare nello stesso lasso di tempo se può operare sui dati vettoriali invece che scalare. Che è il principio che sta alla base delle istruzioni SSE/AVX se non ho capito male. Ovvero se devono operare su una quantità di dati vettoriali 4 volte più grande di una scalare fare una add/mul/fp32 etc.. dovrà richiedere meno tempo di 4 cicli svolti dall'unità scalare.
Quindi in teoria sia le unità Tahiti che quelle Kepler dovrebbero avere maggiore IPC rispetto a quelle scalari di Fermi.
Però Tahiti non ha dimostrato questo, e suggerisci che anche le unità di Kepler, pur in numero 3 volte maggiore, non andranno 3 volte tanto.
Allora, la mia domanda è... perché usarle al posto delle scalari che hanno il vantaggio di essere sempre usate al 100% (dato che il dato è sempre uno solo e quello è sempre disponibile, banda permettendo)?
O mi sfugge qualcosa? (sono Crapa di Legno mica per niente )

[Kharonte85]

Allora è vero che Nvidia si AMDizzerà... con queste caratteristiche ogni previsione prestazionale basata sulle vecchie architetture diventa impossibile.

Comunque non mi aspettavo una rivoluzione così radicale...

Ah, dalla notizia pare proprio che non sarà la fascia media ma la TOP (GTX 680)...ed è anche logico che sia così: come sempre è stato uscirà prima la Top di gamma (esclusa la solita Dual GPU ovviamente).