Tehnoguru

Već dugi niz godina se borba na tržištu grafičkih akceleratora više klase vodi između dve kompanije – jedini takmaci su NVidia i AMD/ATI. Konačno je došlo vreme za direktno poređenje još jedne generacije proizvoda, kompatibilnih sa DirectX 11 API-jem.

Krajem prethodne i u prvom kvartalu ove godine napredni korisnici, posebno oni zainteresovani za igranje na računaru, najveći deo svog online vremena provodili su tražeći vesti i diskutujući o dolazećim DirectX 11 čipovima kompanije NVidia. Arhitektura je najavljena pre više od godinu dana, i tada je bila poznata kao GT300, dok smo prve iole opipljive podatke dobili krajem septembra, tokom prezentacije koju je održao osnivač i CEO kompanije, gospodin Jen-Hsun Huang, kada je postalo i poznato konačno kodno ime cele generacije čipova – Fermi, po poznatom italijanskom fizičaru, dobitniku Nobelove nagrade za rad na polju radioaktivnosti. Na zalost, kartica koju je CEO prikazao tom prilikom okupljenim novinarima nije bila funkcionalna (iako je rečeno suprotno), i NVidia je bila uhvaćena u prilično neprijatnoj PR situaciji. Podsetimo, prvi DirectX 11 akcelerator glavnog konkurenta, Radeon 5870 zasnovan na čipu kodnog imena Cypress, počeo je da se prodaje par dana ranije, a NVidia nije imala funkcionalnu kartu, već su prikazali maketu. Naravno, Fermi i nije bio zamišljen samo kao puki grafički akcelerator, već i kao platforma na kojoj će biti moguće projektovati superračunare za poslove u kojima je moguće paralelno izvršavanje koda. U tom trenutku Intelov GPU kodnog imena Larrabee je još uvek bio u procesu aktivnog razvoja, a HPC (Heavy Performance Computing) je bilo polje koje NVidia nije imala nameru da ispusti. Stoga se Fermi morao takmičiti na dva, prilično različita, fronta.

Već u tom trenutku bilo je jasno da će cela generacija kasniti, ali je bilo malo onih koji su u tom trenutku i pretpostavljali koliko će to kašnjenje u stvari biti. Internetom su kružila brojna nagađanja, pa se prvo očekivalo da će karte biti dostupne krajem 2009. godine, zatim početkom 2010.-te, a na kraju je potvrđeno da će karte iz GTX400 serije proizvoda biti konačno predstavljene krajem prvog kvartala tekuće godine, što je za kompaniju NVidia kraj marta. Posledica ovakvog kašnjenja bile su pojava brojnih glasina o problemima u proizvodnji, niskom yieldu i velikoj potrošnji čipova. Na brojnim „tehničkim“ forumima širom interneta teme o Fermi generacije razvukle su se na 100 i više strana, čak i pre nego što su se karte i našle u prodaji. Jednostavno, Fermi je verovatno najiščekivaniji grafički čip u istoriji računara.

Kada je čip konačno i predstavljen 26. Marta 2010. godine, bilo je jasno da je NVidia preduzela značajan iskorak u osnovnoj organizaciji elemenata grafičkog procesora, tj. da su Fermi pravili praktično od nule u odnosu na neposrednog prethodnika, čip kodnog imena GT200. Praktično jedina stvar koja je preuzeta je asinhrona brzina pojedinih delova čipa i pojedinačnih jezgara, koje NVidia sada naziva CUDA Cores.

Osnovu nove arhitekture čine jedinice poznata kao GPC (Graphics Processing Cluster), koji se sastoji od jedinice za rasterizaciju, ukupno 32 CUDA jezgra, četiri Shader procesora, 16 jedinica za teksturiranje i četiri PolyMorph Engina. Fermi čip sadrži ukupno četiri ove GPC jedinice, pa su konačne specifikacije više nego impresivne i daleko nadmašuju prethodnu generaciju – 512CC, 64 teksturne i 48 ROP jedinica. Veoma važan deo čipa je i 768KB L2 keš memorije, koja bi trebala da donese znatna ubrzanja u HPC poslovima. Pomenuli smo PolyMorph Engine, koji je zadužen za mnoge stvari, ali pre svega za teselaciju, koja je jedna od glavnih novina koje sa sobom donosi DirectX 11 API. Fermi čip proizvodi kompanija TSMC u svom (prilično problematičnom) 40nm proizvodnom procesu, što je praktično i jedino moguće rešenje, budući da čip poseduje više 3 milijarde tranzistora, odnosno više nego dva puta veći broj od prethodnika GT200 i 50% više od AMD-ovog Cypressa.

Korak unazad nove arhitekture u odnosu na GT200 je memorijski kontroler – novi čip kompanije NVidia poseduje ukupno šest odvojenih 64-bitnih memorijskih jedinica, što daje 384-bitnu memorijsku magistralu. Ipak, to ne znači da je memorijska propusnost manja u odnosu na GTX 285 – korišćenjem memorijskih čipova GDDR5 tipa to je više nego nadoknađeno, i memorijski podsistem sigurno neće biti usko grlo Fermi arhitekture. Na ovom mestu ćemo pomenuti i da memorijski kontroler može da koristi i ECC memoriju (čipovi sa korekcijom grešaka), ali će ovaj tip memorije biti rezervisan za Tesla verzije Fermi kartica.

NVidia je inicijalno predstavila dve karte zasnovane na GF100 čipu (što je komercijalni naziv za predstavnika visoke klase zasnovanog na Fermi arhitekturi) – GTX 480 i GTX 470. Treća karta, kodnog imena GTX 465, trebalo bi da se pojavi u narednim nedeljama (verovatno tokom Computex-a), a u narednih nekoliko meseci biće predstavljeni i derivati u vidu GF104, GF106 i GF108 čipova namenjenih nižim tržišnim segmentima. Oni koji nas čitaju redovno prisetiće se da ovo nisu bila planirana imena za proizvode, pošto se dugo verovalo da će oni pripadati GTX300 seriji. Ipak, NVidia se iz nekog razloga odlučila da nešto promeni konvenciju za imenovanje i automatski preskoči stotinu mesta.

Kao što smo rekli, inicijalno su predstavljene dve karte zasnovane na GF100 čipu, i njihove specifikacije su bile nemalo iznenađenje. Naime, dok se o slabijem modelu, GTX 470, dobro pretpostavljalo da će posedovati aktivnih 448 CUDA jezgara i 320-bitnu memorijsku magistralu, na GTX 480 kartama nije aktivirano svih 512 jezgara sa kojima se čip proizvodi, već samo 480. Iako NVidia to nije zvanično potvrdila, jedini logičan razlog može biti problemi u proizvodnji i sledstveni nizak yield, koji se na ovaj način popravlja. I radne frekvencije su nešto niže nego što su bile inicjalne najave – GF100 čip u slabijoj karti radi na 607MHz, a na bržoj 700MHz, dok CUDA jezgra rade na dvostruko većim frekvencijama. Ipak, problem sa dizajnom je možda i najočitiji kada je brzina memorijskih čipova u pitanju – iako se na karte ugrađuju čipovi deklarisani na čak 5GHz, njihova brzina je daleko niža – tek 3348MHz na slabijoj, odnosno 3696MHz na GeForce GTX 480 karti. Potrošnja je pak na nešto višem nivou, budući da su karte deklarisane na 215, odnosno 250W.

Iako su karte formalno predstavljene pre skoro mesec i po dana, u prodaji se zvanično mogu naći tek nešto manje od 30 dana, a i dostupnost nije na zadovoljavajućem nivou i svi pristigli primerci su praktično bili prodati unapred. Mali broj primeraka kod domaćih distributera, ili čak u predstavništvima velikih kompanija sa kojima imamo saradnju, doveli su do činjenice da i ovaj tekst „kasni“. Jedini razlog tome je naša želja da u inicijalnom susretu sa novom generacijom testiramo obe karte. Tako su danas pred vama Asus GeForce GTX 480 i Gigabyte GeForce GTX 470.