13 noviembre 2010

Tema 2. Arquitectura de GPU Fermi: NVIDIA GeForce GTX 580 (GF110)


               Recientemente NVIDIA ha anunciado el lanzamiento de la familia de GPU "Serie 500", con la salida al mercado de la GeForce GTX 580. Basada en la renovada arquitectura Fermi, está pensada para competir con la serie de ATI, AMD Radeon HD 6000. Se trata de la CPU DX11 "más rápida del planeta", que dispondrá de un nuevo diseño de refrigeración "vapor chamber" que permitie un funcionamiento más silencioso y una temperatura inferior a la alcanzada por la serie GeForce 400.

                El chip Fermi incluye 512 procesadores de stream, agrupados en 16 clústers de multiprocesadores de stream (cada uno con 32 núcleos CUDA), y está manufacurado por TSMC en 40 nm. La tarjeta gráfica Nvidia GeForce GTX 580 será la primera de la Serie Nvidia GeForce 500 en usar un chip completamente basado en la renovada arquitectura Fermi, con todos los 16 clústers de multiprocesadores de stream y los seis controladores de memoria de 64 bits activos. La nueva GPU GF110 ha sido mejorada con filtros FP16 a toda velocidad (la anterior generación GF100 GPU sólo podía alcanzar media velocidad FP16) y unidades mejoradas de z-culling.

                La nueva tarjeta gráfica GTX 580 es la más rápida del mercado DirectX 11 actual y ofrece soporte para las tecnologías NVIDIA 3D Vision, Surround, PhysX, SLI y CUDA. La combinación de su sistema de refrigeración y la mejoría en arquitectura interna del chip GF110 permite a la tarjeta ser la más silenciosa de su clase y rendir hasta un 30% más que su predecesora GeForce GTX 480. 

                   Usa 512 núcleos shader (CUDA) y 772/1.544/4.400 MHz para núcleo/shader y ancho de banda de memoria respectivamente. Tiene salidas de vídeo DVI y HDMI. Requiere dos conectores de alimentación PCIe de ocho y seis pines. La GTX 580 cuenta con 1536 MB de memoria y 512 shader processors.

GPU Fermi

Especificaciones de la NVIDIA GeForce GTX 580
(click para ver en grande)

                 Los primeros benchmarks bajo 3DMark Vantage en modo Xtreme, afirman que es mayor a 12700 puntos, y el rendimiento promedio de la VGA es entre 15 a 20% superior que la GTX 480 en juegos 3D.

                  El chip Fermi GF110 es una mejora sobre el anterior GF100 de la tarjeta GTX 480. NVIDIA tuvo que limitar su capacidad por distintas razones, dejando inactivos parte de los componentes, cuando las prisas y el tiempo se le echaron encima al llegar la hora de sacarla al mercado. Esta vez, la nueva tarjeta mejora las prestaciones de la anterior de un 5 a un 15%, como se puede comprobar en la siguiente tabla. Tiene mayor velocidad de reloj, de procesador y de memoria. Ha aumentado el ancho de banda de la memoria y el número de núcleos CUDA.

Comparativa entre GTX 480 y GTX 580

                   La GTX 580 es el resultado de varias mejoras de arquitectura. Los dos mayores cambios son el filtrado de texturas FP16, que ayuda con aplicaciones con texturas intensivas, y la mejora de la eficiencia del Z-culling. Se ha ganado rendimiento extra respecto a la GTX 480 gracias a las más rápidas velocidades del procesador y la memoria, así como 32 núcleos que han sido desbloqueados, haciendo que la GTX 580 sea una GPU realmente con 512 procesadores CUDA. El consumo de energía ha disminuido y con el chip optimizado GF110, la GTX 580 puede mantener la misma eficiencia de energía que la GTX 480, y mejorar su rendimiento.

                   Entre las características de la Nvidia GeForce GTX 580, tenemos:

- Soporte para Microsoft DirectX 11: GPU DirectX 11 con soporte Shader Model 5.0 y GPU-accelerated tessellation.

- Tecnología NVIDIA PhysX: PhysX es un potente motor físico que permite física en tiempo real en juegos de PC punteros. PhysX está optimizado para aceleración hardware por procesadores paralelos masivos. Las GPUs con PhysX ofrecen un incremento exponencial en el procesamiento de física, llevando los efectos físicos a otro nivel.

- NVIDIA 3D Vision Ready: 3D totalmente inmersivo estereoscópico. Con unas gafas inalámbricas y software avanzado, 3D Vision transforma cientos de juegos de PC a 3D completamente estereoscópico. También se pueden ver películas 3D y fotografías 3D con eye popping y calidad crystal-clear.

- NVIDIA 3D Vision Surround Ready: La última experiencia 3D estereoscópica para juegos, usando 3 displays con el poder de NVIDIA 3D Vision y SLI technologies.

- NVIDIA SLI Technology

- Tecnología NVIDIA CUDA: CUDA desbloquea el poder de los núcelos de procesador de la GPU para acelerar las tareas más exigentes como codificación de vídeo, simulación física, ray tracing, y más, logrando eficiencia increíble respecto a las CPUs tradicionales.

- Tecnología Anti-aliasing 32x

- Tecnología NVIDIA PureVideo HD

- Soporte PCI Express 2.0

- Soporte Dual-link DVI. Para resoluciones hasta 2560x1600 y con soporte para High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP).

- Soporte HDMI 1.4a: Soporte para HDMI 1.4a incluído GPU accelerated Blu-ray 3D, x.v.Color, HDMI Deep Color, y 7.1 digital surround sound.

La nueva tarjeta gráfica GeForce GTX 580

                       La Nvidia GeForce GTX 580 es la tarjeta gráfica simple más rápida del mercado. La AMD 5970 sigue reinando como la GPU dual más rápida. Las características de la nueva tarjeta de Nvidia son muy avanzadas. No hay duda de que la GTX 580 es una tarjeta impresionante para todos los aficionados de los videojuegos y la multimedia. 



Referencias:
• Serie Nvidia 500, detalles oficiales

• NVIDIA GeForce GTX 580 GF110 Fermi Video Card Review

• The GF110 architecture


• Nvidia

• Whitepaper NVIDIA’s Next Generation CUDA Computer Architecture: Fermi
http://www.nvidia.es/content/PDF/fermi_white_papers/NVIDIA_Fermi_Compute_Architecture_Whitepaper.pdf

No hay comentarios:

Publicar un comentario