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

Presto in vendita la nuova scheda video NVIDIA per i videogiocatori più esigenti, basata su architettura Pascal. Potenza di calcolo elevatissima che si abbina a un funzionamento silenzioso e con consumo contenuto, merito sia del chip GP104 sia del design della scheda curato da NVIDIA
di Rosario Grasso , Paolo Corsini pubblicato il 17 Maggio 2016 nel canale Schede VideoNVIDIAGeForcePascal
La nuova famiglia Pascal
L'anno 2016 verrà sicuramente ricordato, nel settore della tecnologia informatica, per due avvenimenti che sono fortemente collegati tra di loro. Il primo è il debutto commerciale dei primi visori per la realtà virtuale di nuova generazione, collegati a piattaforme PC: parliamo ovviamente di Oculus Rift e HTC Vive. Il secondo è la disponibilità di GPU di nuova generazione da parte di AMD e NVIDIA, caratterizzate dall'utilizzo di tecnologia produttiva a 16-14 nanometri con transistor di tipo FinFET che rappresenta un passo in avanti di grandissima portata rispetto alla tecnologia a 28 nanometri utilizzata sin d'ora.
Perché questi due elementi sono fortemente collegati tra di loro? Il tema della realtà virtuale è quello che spinge verso la disponibilità di GPU sempre più potenti, in grado di assicurare frames al secondo adeguati con quelli che saranno i visori VR del futuro caratterizzati da pannelli con risoluzione ben più elevata di quella 2K attualmente in uso. La realtà virtuale è quindi lo strumento a disposizione dei consumatori per spingere i produttori di GPU a investire in ricerca e sviluppo, così da offrire soluzioni sempre più potenti ed efficienti.
La prima concretizzazione di questo chiaro trend di mercato viene da NVIDIA, che nel mese di marzo 2016 ha annunciato la prima scheda video basata sull'architettura Pascal di nuova generazione. Tesla P100, questo il nome della nuova soluzione, è in realtà una scheda destinata ai sistemi server e al cosiddetto calcolo parallelo che però integra al proprio interno gli elementi tecnici alla base di tutte le GPU della famiglia Pascal che vedremo in commercio.
Poco più di 1 settimana fa NVIDIA ha annunciato le prime due schede della famiglia GeForce basate su architettura Pascal: si tratta dei modelli GeForce GTX 1080 e GeForce GTX 1070, chiamati rispettivamente a prendere il posto di GeForce GTX 980 e GeForce GTX 970. Cuore di queste soluzioni è il chip GP104, che come vedremo deriva buona parte della propria struttura dal modello GP100 utilizzato da NVIDIA nella soluzione Tesla P100. Iniziamo la nostra analisi partendo dalla tabella delle specifiche tecniche, mettendo a confronto GeForce GTX 1080 con le altre proposte top di gamma della serie GTX 900.
Modello |
GeForce GTX 1080 | GeForce GTX Titan X | GeForce GTX 980 Ti | GeForce GTX 980 |
GPU | GP104 | GM200 | GM200 | GM204 |
CUDA cores | 2.560 | 3.072 | 2.816 | 2.048 |
clock GPU | 1.607 MHz | 1.000 MHz | 1.000 MHz | 1.126 MHz |
boost clock GPU | 1.734 MHz | 1.075 MHz | 1.075 MHz | 1.216 MHz |
ROPs | 64 | 96 | 96 | 64 |
TMU | 160 | 192 | 176 | 128 |
clock memoria | 10.008 MHz | 7.008 MHz | 7.008 MHz | 7.008 MHz |
dotazione memoria | 8 Gbytes | 12 Gbytes | 6 Gbytes | 4 Gbytes |
bandwidth memoria | 320 GB/s | 336 GB/s | 336 GB/s | 224 GB/s |
architettura memoria | GDDR5X | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
bus memoria | 256bit | 384bit | 384bit | 256bit |
alimentazione | 8pin | 8pin+6pin | 8pin+6pin | 6pin+6pin |
Il confronto diretto, in termini di posizionamento di prodotto, è tra GeForce GTX 1080 e GeForce GTX 980: quello che possiamo evidenziare immediatamente è che NVIDIA sia intervenuta radicalmente a incrementare il numero di CUDA cores e la loro frequenza di clock, incrementando le prestazioni del sottosistema memoria a parità di ampiezza del bus grazie all'utilizzo della nuova tecnologia GDDR5X e raddoppiandone il quantitativo complessivo. Tutto questo mantenendo di fatto invariate le specifiche in termini di consumi: GeForce GTX 1080 richiede un connettore a 8 pin, capace di fornire 150 Watt alla scheda esattamente come l'accoppiata di due connettori 6 pin presenti nel modello GeForce GTX 980.
Mettiamo a confronto alcune delle principali specifiche tecniche di GeForce GTX 1080, GTX 980Ti e GTX 980 per meglio identificare dove e con quali incrementi NVIDIA sia intervenuta
Modello |
GeForce GTX 1080 | GeForce GTX 980 Ti | GeForce GTX 980 | da GTX 980ti GTX 1080 |
da GTX 98 a GTX 1080 |
CUDA cores | 2.560 | 2.816 | 2.048 | -9% | +25% |
clock GPU | 1.607 MHz | 1.000 MHz | 1.126 MHz | +61% | +43% |
boost clock GPU | 1.734 MHz | 1.075 MHz | 1.216 MHz | +61% | +43% |
dotazione memoria | 8 Gbytes | 6 Gbytes | 4 Gbytes | +33% | +100% |
bandwidth memoria | 320 GB/s | 336 GB/s | 224 GB/s | -5% | +43% |
bus memoria | 256bit | 384bit | 256bit | -33% | - |
Come si sia giunti a questo risultato è presto detto: in GeForce GTX 1080 NVIDIA ha adottato accanto alla nuova architettura Pascal la tecnologia produttiva FinFET a 16 nanometri contro quella a 28 nanometri adottata per le GPU di precedente generazione. Processo produttivo più sofisticato implica la possibilità di integrare un maggior numero di componenti all'interno della GPU a parità di superficie complessiva, oltre ad incrementare la frequenza di clock complessiva. Il cambio di architettura influisce inoltre anche sulle prestazioni velocistiche di ogni singolo CUDA cores: il confronto tra GPU absate su diverse architettura tenendo quale parametro di riferimento il numero di CUDA cores non è pertanto propriamente il più corretto.
Interessanti novità anche dal versante memoria: GeForce GTX 1080 ha una dotazione onboard di 8 Gbytes che è doppia rispetto a quella di GeForce GTX 980 e superiore del 33% rispetto a GeForce GTX 980ti. L'utilizzo di memoria GDDR5X ha permesso di ottenere un significativo incremento della bandwidth massima teorica a disposizione rispetto a GeForce GTX 980, sino a sfiorare quella di GeForce GTX 980Ti pur con un bus che è ampio il 33% in meno.
Passiamo ora ad analizzare più in dettaglio quali siano le innovazioni introdotte da NVIDIA con l'architettura Pascal e nello specifico nella scheda GeForce GTX 1080. Prima di questo ricordiamo però alcune scadenze tecniche: quest'oggi scade l'embargo sui benchmark prestazionali e da questo il nostro articolo, mentre la commercializzazione della scheda avrà inizio dal giorno 27 maggio stando a quanto comunicato solo con la versione Founders Edition che altro non è che il reference design sviluppato da NVIDIA.