Le novità dell’architettura Kepler
Nel passaggio che ha visto triplicare il numero delle unità di calcolo Cuda Core, Nvidia ha riorganizzato l’architettura interna definendo le nuove unità funzionali SMX che prendono il posto delle precedenti SM. Ciascuna SMX implementa al suo interno 192 Cuda Core, contro i 32 presenti in una singola unità SM.
L’unità di controllo presente in ciascuna unità SMX implementa il Polimorph Engine 2.0 che vanta prestazioni superiori al precedente, soprattutto nella gestione delle operazioni di tessellation. Nel suo complesso il processore grafico GK104 utilizza otto moduli SMX, organizzati a coppie all’interno dei blocchi Gpc (Graphics Processing Cluster) e affiancati dall’infrastruttura di supporto che comprende il GigaThread Engine, la cache L2, il controller di memoria e l’interfaccia Pci Express 3.0.
Sul fronte delle innovazioni, delle quali potrete leggere un’analisi dettagliata sul numero 254 di PC Professionale, Nvidia ha lavorato in due direzioni: la tecnologia Gpu Boost gestisce in modo dinamico e trasparente all’utente la frequenza operativa del processore grafico in base al carico di lavoro e ai parametri energetici.
Ecco un esempio dei primi test dove si osserva l’andamento della frequenza della Gpu, ora unificata e non più divisa tra una generale e una specifica per gli shader, e quella della memoria locale. I rilevamenti sono stati effettuati durante l’esecuzione del benchmark 3DMark 11 con le impostazioni del profilo Extreme. Dopo la rapida salita dalla frequenza in modalità 2D a quella base di 1 GHz per quella 3D si osserva un andamento variabile con oscillazioni in un intervallo di circa 100 MHz.
La Adaptive VSync è stata studiata per ridurre l’effetto scalino nei momenti in cui si verifica una improvvisa salita o discesa dei fotogrammi renderizzati (fps); il VSync viene attivato e disattivato dinamicamente in modo autonomo dal driver grafico. L’algoritmo Txaa (Temporal Antialiasing) utilizza invece un ampio set di campioni si subpixel per produrre un effetto antiliasing di elevata qualità (superiore a quello del multisampling 8X) senza la necessità di renderizzare l’immagine a una risoluzione superiore a quella di gioco; in questo modo si ottiene qualità elevata a fronte di un ridotto impatto sulle prestazioni.
Anche sul fronte dell’accelerazione video in hardware sono state apportate migliorie grazie alla nuova tecnologia Nvec. A differenza delle architetture precedenti che sfruttavano algoritmi software eseguiti sulla Gpu, Kepler implementa unità hardware vere e proprie. Il software Media Espresso 6.5 (attualmente solo nella sua versione beta più recente) supporta le nuove funzioni di codifica e decodifica dei formati video in alta definizione.