Test • nVIDIA GeFORCE GTX 570 / 580

• GF110, Fermi done right !

Tout comme AMD a du réutiliser le 40 nm de TSMC pour sa seconde génération de puces DX11, nVIDIA est contraint de faire de même avec son nouveau-né. Par contre, même s'il porte le nom GF110, ce GPU n'a en fait pas grand-chose de nouveau et aurait très bien pu s'appeler GF100 A4 ou plutôt B1 vu l'ampleur de la révision. En effet, difficile d'imaginer que nVIDIA ait conçu un GPU fort complexe pour finalement  sciemment décider de l'amputer de quelques millions de transistors (dans sa version la plus haut de gamme, cela se conçoit par contre en descendant en gamme pour écouler les unités partiellement défectueuses lors de la gravure) en le commercialisant. 

Sachant que le coût de production dépend de la surface de silicium utilisée, autant se tirer une balle dans le pied, le caméléon a donc été contraint de recourir à ces amputations pour palier des problèmes de production/design de sa puce qui aurait  nécessité une nouvelle révision pour y remédier avant commercialisation. Seulement voilà, la concurrence étant ce qu'elle était  à l'époque, nVIDIA a du se résoudre à lancer une puce "imparfaite" pour occuper le terrain tout en travaillant à une nouvelle révision de cette dernière qui prendra finalement le nom GF110. Physiquement, s'il est recouvert d'un heatspreader à l'instar de son prédécesseur, le packaging est le même :

GF 110 recouvert de son heatspreader

La superficie de silicium utilisée est donc toujours très importante, mais cette fois-ci TSMC et nVIDIA ont été en mesure de fiabiliser suffisamment la production pour fournir des puces pleinement fonctionnelles. Avec la révision efficace de l'architecture Fermi entrevue sur le GF104 des GTX 460 qui a apporté une répartition différentes des transistors au profit des unités de texturing (TMU) et Cuda Cores, beaucoup ont imaginé que le successeur du GF100 repartirait sur ces bases.

Mais que nenni, nVIDIA persiste et signe, sa répartition initiale était la bonne, le GF104 en utilise une différente car il est conçu pour assurer  un bon compromis en termes de performance à la fois avec les jeux DX9/10 (plus sensibles aux performances en texturing) et DX11 (plus sensibles à la puissance géométrique selon nVIDIA) et ce avec un nombre de transistors limité alors que le GF110 n'a pas cette problématique. Au final l'architecture de ce dernier est donc la même que celle du GF100 :

 Diagramme GF110 : cliquer pour agrandir un GPC

Elle s'articule autour de 4 GPC (Graphics Processing Cluster) liés à 6 contrôleurs mémoire 64 bits (disposant de 8 ROP chacun) et comprenant en leur sein un Raster Engine et 4 SM (Streaming Multiprocessors) chacun composé de 32 unités de calcul scalaires  ou Cuda Cores, 4 TMU et un Polymorph Engine dédié à la géométrie et en particulier à la  Tesselation dont on parle beaucoup avec DX11. 

  Diagramme d'un Streaming Multiprocessors (SM) des GF100/110

Au final on retrouve donc les 512 unités de calcul, 64 TMU, 48 ROP et 384 bits du GF100, difficile d'ailleurs de trouver une vraie différence entre les 2 puces. Pour plus de détails concernant l'architecture, vous pouvez vous reporter à notre dossier  GTX 480/470/465. Le caméléon annonce toutefois avoir travaillé sur les courants de fuites en remplaçant certains transistors afin d'abaisser la consommation et favoriser la montée en fréquence.

Autres points "optimisés" : la prise en charge du filtrage à pleine vitesse des textures FP16 (à l'instar du GF104 des GTX460, a priori plus une correction qu'une réelle nouveauté) et l'amélioration du z-culling (rejet des surfaces cachées inutiles à traiter). Au final, le GF110 de la GTX 580 est donc un GF100 dont toutes les unités ont été activées, cadencé plus rapidement et disposant de légères optimisations/corrections ! NVIDIA traduit les gains applicatifs de ces différents facteurs de la façon suivante : 

Gains GF110 / GF100

Que nous apprend GPU-Z à propos de ce nouveau GPU  et des 2 cartes l'utilisant ? Eh bien peu ou prou la même chose, on retrouve enfin toutes les unités activées sur une puce récente du caméléon, ça change. Les fréquences GPU et GDDR5 sont en hausse d'une dizaine de pourcents sur la GTX 580 par rapport à la GTX 480 et bus 384 bits oblige, on retrouve 1,5 Go de mémoire embarquée. La GTX 570 réutilise la même configuration pour le GPU que la 480 avc un SM désactivé mais des fréquences en hausse. Côté GDDR5 le bus passe à 320 bits avec un controleur mémoire désactivé et les 8 ROP associés.

 GPUZ GeFORCE GTX 580

Pas beaucoup de nouveauté en somme à se mettre sous la dent, enfin si, la plus flagrante ne provient pas de la puce ou de l'architecture, mais du ventirad de la carte. En effet, il s'est montré aussi peu efficace que bruyant sur les GTX 470/480 et a lourdement contribué à entacher définitivement l'image de ces dernières ! Le caméléon a retenu la leçon et s'est donc lancé dans la conception d'un système plus efficace à base de chambre à vapeur :

Schéma chambre à vapeur

Grosso modo c'est le principe d'un caloduc mais avec une surface bien plus importante puisque recouvrant l'intégralité de la surface du GPU à sa base et la largeur du radiateur au sommet. NVIDIA annonce des températures en charge et des nuisances sonores en nette baisse, nous verrons cela à la fin du dossier. Voyons en pratique la GTX 580 page suivante.