| NVIDIA GeForce 900 Series Graphics processing unit | |
|---|---|
 | |
| Debutto | 18 settembre 2014 |
| Produttore | TSMC |
| Nome in codice | GM20x |
| Microarchitettura | Maxwell |
| Schede | |
| Fascia media | GeForce GTX 950 GeForce GTX 960 |
| Fascia alta | GeForce GTX 970 GeForce GTX 980 |
| API supportate | |
| Direct3D e Shader | Direct3D 12.0 |
| OpenGL | OpenGL 4.6 |
| OpenCL | OpenCL 1.2 |
| Vulkan | Vulkan 1.3 |
| Cronologia | |
| Predecessore | GeForce 700 series |
| Successore | GeForce 10 series |
La serie GeForce 900 è una famiglia di GPU sviluppata da Nvidia, usata in PC desktop e portatili. Serve come introduzione per la fascia alta dell'architettura Maxwell (il codename del chip inizia per GM-XXX), che prende nome dal fisico scozzese James Clerk Maxwell.
La microarchitettura di Maxwell, il successore di Kepler, sarà per la prima volta proprio una CPU ARM.[1] Questo fa sì che le GPU Maxwell siano molto indipendenti dalla CPU principale secondo il CEO di Nvidia Jen-Hsun Huang.[2] Nvidia si aspetta tre principali caratteristiche con l'architettura Maxwell: miglioramento delle prestazioni grafiche, programmazione semplificata e una maggiore efficienza energetica rispetto alle serie GeForce 700 e GeForce 600.[3]
Maxwell è stata annunciata a settembre 2010.[4] La prima scheda GeForce dedicata al consumatore è stata rilasciata ad inizio 2014.[5] Nvidia sta programmando di rilasciare elaboratori ad alta velocità Tesla e schede grafiche professionali Quadro basata sull'architettura Maxwell verso fine 2014. Eventualmente, questa architettura verrà usata per processori mobile che seguono la famiglia di prodotti Erista del SoC Tegra.
Architettura
[modifica | modifica wikitesto]Prima generazione Maxwell (GM10x)
[modifica | modifica wikitesto]La prima generazione Maxwell GM107/GM108 è stata rilasciata come GeForce GTX 745, GTX 750/750 Ti e GTX 850M/860M (GM107) e GTX 830M/840M (GM108). Questi nuovi chip forniscono poche nuove funzionalità; Nvidia si è voluta concentrare sull'efficienza e sul basso consumo energetico. Nvidia ha incrementato la memoria cache L2 da 256 KB di GK107 a 2 MB su GM107, riducendo l'ampiezza di banda per quanto riguarda la memoria necessaria. Di conseguenza Nvidia ha ridotto il bus della memoria da 192 bit su GK106 a 128 bit su GM107, risparmiando ulteriore energia.[6] Nvidia ha inoltre modificato il design degli streaming multiprocessor rispetto a Kepler (SMX), chiamandoli SMM. La struttura del warp scheduler è stata ereditata da Kepler, che permette ad ogni schedule di emettere fino a due istruzioni indipendenti per ogni altra e che sono in ordine dallo stesso warp. Il layout dell unità SMM è diviso in modo tale che ognuna delle 4 warp schedula un SMM che controlla 1 di 32 FP32 CUDA cores, 1 di 8 load/store units, e 1 di 8 unità per funzioni speciali. Tutto ciò è in contrasto con Kepler, dove ogni SMX posside 4 schedulers che controllano un gruppo condiviso di 6 su 32 FP32 CUDA cores, 2 di 16 load/store units, e 2 di 16 unità per funzioni speciali.[7] Queste unità sono connesse da una traversa che usa corrente per permettere alle risorse di essere condivise.[7] Questa traversa è stata rimossa in Maxwell.[7] Texture units e FP64 CUDA cores rimangono condivisi.[6] SMM permettono una allocazione più fine delle risorse rispetto a SMX, si risparmia corrente quando il carico di lavoro non è ottimale per la condivisione di risorse. Nvidia dichiara che 128 CUDA core SMM hanno il 90% delle performance di 192 CUDA core SMX.[6] Anche ogni Graphics Processing Cluster, o GPC, contiene fino a 4 unità SMX in Kepler, e fino a 5 unità SMM nella prima generazione di Maxwell.[6]
GM107 supporta CUDA Compute Capability 5.0 rispetto al 3.5 di GK110/GK208 e al 3.0 di GK10x. Dynamic Parallelism e HyperQ, due features di GK110/GK208, sono inoltre supportare in tutta la linea di prodotti Maxwell.
Maxwell dispone inoltre di un supporto nativo a shared memory atomic operations for 32-bit integers e shared memory 32-bit and 64-bit compare-and-swap (CAS), che possono essere implementato di usare altre funzioni atomiche.
NVENC
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Le GPU basate su tecnologia Maxwell contengono inoltre il blocco NVENC SIP introdotto in Kepler. L'encoder video Nvidia, NVENC, è da 1.5 a 2 volte più veloce rispetto alle schede video basate sull'architettura Kepler e questo significa che è in grado di decodificare video da 6 a 8 volte il tempo della riproduzione.[6]
PureVideo
[modifica | modifica wikitesto]Nvidia ha inoltre dichiarato un aumento di performance da 8 a 10 volte nella funzione PureVideo e video decoding grazie alla cache del video decoder cache accoppiate con l'incremento dell'efficienza della memoria. Tuttavia la codifica H.265 non è completamente supportata tramite codifica hardware, creando un mix tra codifica hardware e software.[6] Quando viene decodificato un video, un nuovo stato a basso consumo "GC5" è usato dalle GPU Maxwell per risparmiare corrente.[6]
Seconda generazione Maxwell (GM20x)
[modifica | modifica wikitesto]La seconda generazione di GPU Maxwell introduce una serie di nuove tecnologie: Dynamic Super Resolution[8], Third Generation Delta Color Compression[9], Multi-Pixel Programming Sampling[10], Nvidia VXGI (Real-Time-Voxel-Global Illumination), VR Direct[11][12][13], Multi-Projection Acceleration[9], e Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing(MFAA)[14] tuttavia è stato rimosso il supporto a Coverage-Sampling Anti-Aliasing(CSAA).[15] È stato inoltre aggiunto il supporto a HDMI 2.0.[16][17]
La seconda generazione di Maxwell ha inoltre modificato il rapporto di ROP per controller di memoria da 8:1 a 16:1.[18] Nonostante ciò, alcuni di questi ROP sono generalmente inattivi nella GTX 970 perché non ci sono abbastanza SMM abilitati per assegnare ad essi lavoro e prima che venga ridotto il livello massimo di saturazione.[19]
La seconda generazione Maxwell ha inoltre fino a 4 unità SMM per GPC, al posto di 5 unità SMM per GPC.[18]
GM204 supporta CUDA Compute Capability 5.2 al posto del 5.0 presente nella GPU GM107/GM108 e al 3.5 presente nelle GPU GK110/GK208 e 3.0 sulle GPU GK10x.[9][18][20]
La seconda generazione di GPU Maxwell (GM20x) hanno un'unità NVENC aggiornata che supporta la codifica HEVC e H.264 a 1440p/60FPS e 4K/60FPS rispetto all'NVENC della prima generazione GM10x che supporta solamente la codifica H.264 a 1080p/60FPS.[13]
La GPU Maxwell GM206 supporta a pieno la codifica HEVC.[21]
Prodotti
[modifica | modifica wikitesto]| Modello | Rilascio | Codename | Fab (nm) | Transistor (Million) | Dimensione del Die (mm2) | Numero di GPU | Interfaccia del BUS | Configurazione di Memoria (MB) | Configurazione dei Core | Clock | Fillrate | Memoria | Versione di API supportata | Potenza di computazione (GFLOPS) | GFLOPS/S a singola precisione | TDP (watts) | Supporto SLI | Prezzo di rilascio | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Clock di base (MHz) | Clock di boost (MHz) | Memoria (MT/s) | Pixel (GP/s) | Texture (GT/s) | Bandwidth (GB/s) | Tipo di Bus | Dimensione del Bus | DirectX | OpenGL | OpenCL | Singola precisione | Doppia precisione | ||||||||||||||
Serie GeForce 900[modifica | modifica wikitesto] | ||||||||||||||||||||||||||
| GeForce
GTX 950 |
20
Agosto 2015 |
GM206 | 1 | 2048 | 1572 | 49,1 | 90 | 2-way | $159 | |||||||||||||||||
| GeForce GTX 960[22] | 22 Gennaio 2015 | GM206 | 28 | 2940 | 227 | 1 | PCIe 3.0 x16 | 2048
4096 |
1024:64:32 | 1127 | 1178 | 7010 | 39.3 | 72.1 | 112 | GDDR5 | 128 | 12.0 | 4.5 | 1.2 | 2308 | 72.1 | 19.2 | 120 | 2-way | $199 |
| GeForce GTX 970[23] | 18 Settembre 2014 | GM204 | 5200 | 398 | 1 | 3584 + 512[24] | 1664:104:56[25] | 1050 | 1178 | 7010 | 54.6 | 109.2 | 196 + 28[26] | 224 + 32[27] | 3494 | 109 | 24.1 | 145 | 3-way | $329 | ||||||
| GeForce GTX 980[28] | 398 | 1 | 4096 | 2048:128:64 | 1126 | 1216 | 7010 | 72.1 | 144 | 224 | 256 | 4612 | 144 | 28 | 165 | 4-way | $549 | |||||||||
| GeForce GTX 980 Ti[29] | 1 Giugno 2015 | GM200 | 8000 | 601 | 1 | 6144 | 2816:176:96 | 1000 | 1076 | 7010 | 96 | 176 | 336 | 384 | 5632 | 176 | 22.5 | 250 | $649 | |||||||
| GeForce GTX Titan X[30][31] | 17 Marzo 2015 | 601 | 1 | 12288 | 3072:192:96 | 1000 | 1089 | 7010 | 96 | 192 | 336 | 384 | 6144 | 192 | 24.6 | 250 | $999 | |||||||||
Serie GeForce 900M[modifica | modifica wikitesto] | ||||||||||||||||||||||||||
| GeForce 920M[32][33] | 13 Marzo 2015 | GK208 | 28 | Sconosciuto | Sconosciuto | 1 | PCIe 3.0 x8 | 1024
2048 |
384:16:8 | 775
575 |
- | 1800 | 3.1
4.6 |
12.4
9.2 |
14.4 | DDR3 | 64 | 11.0
12.0 |
4.5 | 1.1
1.2 |
595.2
441.6 |
-
18.4 |
18
13.3 |
33 | No | - |
| GeForce 930M[34][35] | GM108 | 1029 | 1124 | 2002 | 8.23 | 16.5 | 16 | 12.0 | 1.2 | 790.3 | 24.7 | 23.9 | 33 | - | ||||||||||||
| GeForce 940M[36][37][38] | GM107/GM108 | PCIe 3.0 x16
PCIe 3.0 x8 |
2048 | 640:40:16
384:16:8 |
1029 | 1085
1124 |
5012
2002 |
16.5
8.2 |
41.2
16.5 |
80.2
16 |
GDDR5
DDR3 |
128
64 |
1317
790.3 |
41.1
24.7 |
17.5
23.9 |
75
33 |
- | |||||||||
| GeForce GTX 950M[39][40] | GM107 | 1870 | 148 | PCIe 3.0 x16 | 640:40:16 | 914 | 1085 | 5012 | 14.6 | 36.6 | 80 | GDDR5 | 128 | 1170 | 36.56 | 15.6 | 75 | - | ||||||||
| GeForce GTX 960M[41][42] | 1029 | 1085 | 5012 | 16.5 | 41.2 | 80 | 1317 | 41.16 | 17.56 | 75 | - | |||||||||||||||
| GeForce GTX 965M[43][44] | 05 Gennaio 2015 | GM204 | 5200 | 398 | 1024:64:32 | 944 | - | 5000 | 30.2 | 60.4 | 80 | 1933 | 60.41 | Sconosciuto | Sconosciuto | Si | - | |||||||||
| GeForce GTX 970M[45] | 07 Ottobre 2014 | 3072
6144 |
1280:80:48 | 924 | 993 | 5012 | 37.0 | 73.9 | 120 | 192 | 2365 | 73.9 | - | |||||||||||||
| GeForce GTX 980M[46] | 4096
8192 |
1536:96:64 | 1038 | 1127 | 5012 | 49.8 | 99.6 | 160 | 256 | 3189 | 99.69 | - | ||||||||||||||
Futuro
[modifica | modifica wikitesto]Dopo Maxwell, la successiva architettura ha nome in codice Pascal.[47][48] Nvidia ha annunciato che le GPU basate su Pascal avranno come caratteristiche: stacked DRAM, Unified Memory, NVLink.[47][48]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ NVIDIA Maxwell to be first GPU with ARM CPU in 2013, su Guru3D.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ Nvidia Maxwell Graphics Processors to Have Integrated ARM General-Purpose Cores - X-bit labs, su xbitlabs.com. URL consultato il 20 giugno 2015 (archiviato dall'url originale il 20 ottobre 2013).
- ^ Nvidia: Next-Generation Maxwell Architecture Will Break New Grounds - X-bit labs, su xbitlabs.com. URL consultato il 20 giugno 2015 (archiviato dall'url originale il 29 giugno 2013).
- ^ Ryan Smith, GTC 2010 Day 1: NVIDIA Announces Future GPU Families for 2011 And 2013, su anandtech.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 750 Class GPUs: Serious Gaming, Incredible Value | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ a b c d e f g AnandTech | The NVIDIA GeForce GTX 750 Ti and GTX 750 Review: Maxwell Makes Its Move, su anandtech.com, 18 febbraio 2014. URL consultato il 20 giugno 2015 (archiviato dall'url originale il 18 febbraio 2014).
- ^ a b c Ryan S, The NVIDIA GeForce GTX 750 Ti and GTX 750 Review: Maxwell Makes Its Move, su anandtech.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ Dynamic Super Resolution Improves Your Games With 4K-Quality Graphics On HD Monitors | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ a b c nVidia, nVidia GTX 980 Whitepaper (PDF), su international.download.nvidia.com (archiviato dall'url originale il 21 luglio 2017).
- ^ MFAA | Technology | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ NVIDIA Maxwell GPUs: The Best Graphics Cards For Virtual Reality Gaming | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ How Maxwell’s VR Direct Brings Virtual Reality Gaming Closer to Reality | The Official NVIDIA Blog, su The Official NVIDIA Blog. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ a b Ryan Smith, The NVIDIA GeForce GTX 980 Review: Maxwell Mark 2, su anandtech.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing Delivers Better Performance To Maxwell Gamers | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ New nVidia Maxwell chips do not support fast CSAA, su forums.realhardwarereviews.com. URL consultato il 21 giugno 2015 (archiviato dall'url originale il 2 ottobre 2015).
- ^ Introducing The Amazing New GeForce GTX 980 & 970 | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ Ryan Smith, The NVIDIA GeForce GTX 980 Review: Maxwell Mark 2, su anandtech.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ a b c Ryan Smith, The NVIDIA GeForce GTX 980 Review: Maxwell Mark 2, su anandtech.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ Here's another reason the GeForce GTX 970 is slower than the GTX 980 - The Tech Report, su techreport.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ Maxwell: The Most Advanced CUDA GPU Ever Made, su devblogs.nvidia.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ Ryan Smith, NVIDIA Launches GeForce GTX 960, su anandtech.com. URL consultato il 21 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 960 Graphics Card, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 970 | Specifications | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ NVIDIA Responds to GTX 970 3.5GB Memory Issue, su PC Perspective. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ Ryan Smith, GeForce GTX 970: Correcting The Specs & Exploring Memory Allocation, su anandtech.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ Ryan Smith, GeForce GTX 970: Correcting The Specs & Exploring Memory Allocation, su anandtech.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ Ryan Smith, GeForce GTX 970: Correcting The Specs & Exploring Memory Allocation, su anandtech.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 980 Graphics Card, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 980 Ti | Specifications | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX TITAN X Graphics Card, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ NVIDIA TITAN X GPU Powers "Thief in the Shadows" VR Experience | NVIDIA Blog, su The Official NVIDIA Blog. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce 920M Dedicated Graphics for Laptops, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015 (archiviato dall'url originale il 4 marzo 2016).
- ^ GeForce 930M Dedicated Graphics for Laptops, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce 940M Dedicated Graphics for Laptops, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 950M Dedicated Graphics for Laptops, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 960M Graphics Card for Laptops, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 965M Graphics Card for Laptops | GeForce, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ TechPowerUp, su TechPowerUp. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 970M Graphics Card, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ GeForce GTX 980M Graphics Card, su geforce.com. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ a b NVIDIA Updates GPU Roadmap; Announces Pascal | The Official NVIDIA Blog, su The Official NVIDIA Blog. URL consultato il 20 giugno 2015.
- ^ a b NVIDIA Pascal GPU Architecture to Provide 10X Speedup for Deep Learning Apps | NVIDIA Blog, su The Official NVIDIA Blog. URL consultato il 20 giugno 2015.
Altri progetti
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