Pagine

Con il debutto della serie GTX 600, Nvidia si è concentrata nei segmenti enthusiast, high-end e performance, proponendo le schede video GeForce GTX 680, GTX 690, GTX 670 e GTX 660Ti. Queste soluzioni hanno un comune denominatore: utilizzano tutte una o due (come nel caso della GTX 690) GPU nome in codice GK104. La compagnia di Santa Clara è stata abile nel massimizzare la diversificazione, operando sui meccanismi di taglio della frequenza di clock, numero di shaders e controller di memoria, per ottenere varie declinazioni funzionanti di questo chip. Operazione necessaria vista la resa a 28nm non proprio ottimale di TSMC.

current line-up1

Grazie alla sola GPU GK104, Nvidia è riuscita a coprire tutto il mercato VGA da gaming a partire dai 300 Dollari in su. Ma la fascia mainstream, quella più redditizia, è rimasta completamente scoperta. In particolare sono mancate le risposte dirette alle serie Radeon HD 7800 e HD 7700 lanciate della rivale (AMD) quasi sei mesi fa.

mercato

Con l'introduzione odierna delle GeForce GTX 660 e GTX 650, Nvidia colma finalmente questo divario.

intro

Basata su un nuovo core, la GTX 660 si differenzia completamente dalla quasi omonima soluzione GTX 660 Ti (che ricordiamo sfrutta una GPU GK104 depotenziata). Al posto dei 3.56 miliardi di transistor, il nuovo chip GK106 integra 2.58 miliardi su una superficie di 221 millimetri quadrati, con benefici sul fronte dei consumi e dei costi di produzione. L'SKU scelto da Nvidia prevede una dotazione di 2GB di memoria video con bus a 192-bit. Il target della GTX 660 è quello di infilarsi a metà strada tra le Radeon HD 7850 e HD 7870 di AMD.

660

(GeForce GTX 660 reference)

Specifiche tecniche:

660 specs

La GeForce GTX 650 utilizza invece il core GK107, chip già noto perchè presente sulle soluzioni mobile GT 640M e su quelle desktop GT 640 (schede destinate principalmente agli OEM). In questo caso Nvidia ha aumentato la frequenza di clock (passando da 900 a 1058MHz) e cambiato la tipologia di VRAM da abbinare (GDDR5 al posto delle DDR3), pur mantenendo inalterato il bus di comunicazione a 128-bit. Rispetto alla GTX 660 manca la funzione GPU boost. Il posizionamento sul mercato della GTX 650 vede quest'ultima in contrapposizione con la Radeon HD 7750 di AMD.

650

(GeForce  GTX 650 reference)

Specifiche tecniche: 

650 specs

Tramite queste due schede Nvidia intende portare il gaming DX11 il Full-HD al grande pubblico. I 1080p ormai sono uno standard per la maggior parte delle postazioni PC, ma l'attuale comparto grafico mainstream non permette una buona fruizione dei titoli 3D più recenti impostando una simile risoluzione. E' una scommessa impegnativa, soprattutto guardando le specifiche tecniche della GTX 650, mentre per la GTX 660 il compito sembra essere più semplice, salvo un utilizzo massiccio delle tecniche di filtraggio più complesse.

score

 


GK106

Numerose sono state le speculazioni riguardanti l'architettura e l'organizzazione degli shader adottate da Nvidia sul nuovo chip GK106. In realtà questa GPU deriva direttamente dal GK104, con opportune semplificazioni sul numero di unità d'elaborazione. Stando alle dichiarazioni ufficiali di Nvidia, la versione full presenta tutti i 960 CUDA Core abilitati, organizzati in 5 SMX (192 x 5) ciascuno con 16 TMUs (80 totali). Essendo il numero di SMX dispari, uno dei 5 blocchi base dispone di un singolo blocco logico GPC dedicato.

Questo significa che lo shader frontend del GK106 è 3/5 di quello di un full-GK104.

GeForce GTX 660 Block Diagram FINAL

 Processing Units (GK106)

GK106
Graphics Processing Clusters 3
SMXs 5
CUDA Cores 960
Texture Units 80
ROP Units 24

 

Il backend prevede 3 gruppi di ROPs da 8 unità collegati ad una cache L2 da 384KB e tre memory controller. Su questi ultimi sono collegati i chip di memoria GDDR5. Con un bus ampio 192-bit, il quantitativo di memoria video tipico sarebbe di 768 MB o 1536MB (a seconda della densità), ma siccome Nvidia ha voluto innalzare la soglia VRAM a 2GB (cifra tonda) è stata costretta ad implementare lo stesso design asimmetrico già visto sulla GTX 660 Ti.

In pratica, per poter inserire 8 chip VRAM al posto dei classici 6, il primo MC è stato connesso ad un numero doppio di chip (design asimmetrico). Tale soluzioni implica sempre un framebaffer di 1536MB a piena banda (192-bit) ma la scheda è comunque in grado di allocare fino a 2GB di memoria con una limitazione di banda a 64-bit per l'ultima porzione di 512MB.

GK106 MC

 Memory (GTX 660)

 
Total Video Memory 2048MB GDDR5
Memory Interface 192-bit
Total Memory Bandwidth 144.2 GB/s
Texture Filtering Rate 78.4 GigaTexels/sec

 

Passiamo alle frequenze di clock. Il base clock del chip GK106 è di 980MHz, mentre il boost clock è di 1033MHz. Le memorie operano invece a 6008MHz. 

GK107

Il chip GK107 già lo conosciamo bene. Con i suoi 118 millimetri quadrati di superficie e 1.3 miliardi di transistor è la GPU desktop Kepler a 28nm più compatta realizzata finora da Nvidia. Integra 384 CUDA Core organizzati su due SMX in una singola GPC. Le ROPs sono 16, con 256KB di cache L2 ed il memory controller ha un'ampiezza di 128-bit.

GeForce GTX 650 Block Diagram FINAL

 Processing Units (GK107)

 
Graphics Processing Clusters 1
SMXs 2
CUDA Cores 384
Texture Units 32
ROP Units 16

 

new imc 650

 Memory (GTX 650)

 
Total Video Memory 1024MB / 2048MB GDDR5
Memory Interface 128-bit
Total Memory Bandwidth 80 GB/s
Texture Filtering Rate 33.9 GigaTexels/sec

 

Su questo chip la funzione GPU boost non è stata implementata, la GPU GK107 viaggia sempre a 1058MHz ed è abbinata ad 1 o 2GB di memoria video GDDR5 funzionanti a 5GHz (effettivi). 


 GTX 660

PCB compatto e sistema di raffreddamento reference ispirato alle GTX 670/660Ti per la GTX 660. Sui primi due modelli questa soluzione non ha convinto molto come efficienza e silenziosità (soprattutto a causa delle vibrazioni prodotte dal prolungamento in plastica che fa da base all'ancoraggio della ventola a turbina) ma in questo caso, viste le specifiche termiche ed il chip grafico più piccolo, esso dovrebbe essere adeguato.

GeForce GTX 660 F

La base in plastica sul posteriore è stata forata per facilitare l'aspirazione dell'aria fresca. Il singolo connettore di alimentazione PCIe a 6 pin è saldato all'estremità superiore del circuito stampato. Sempre sul retro trovano posto anche 4 degli 8 chip di memoria video GDDR5.

GeForce GTX660 Back 

Physical & Thermal

GTX 660
Connectors

2 x Dual-Link DVI
1 x HDMI
1 x DisplayPort

Form Factor Dual Slot
Power Connectors 1 x 6-pin
Recommended Power Supply 450 Watts
Thermal Design Power (TDP) 140 Watts

Thermal Threshold

98° C

 

Come per la GTX 660 Ti, il reference design della GTX 660 è stato poco seguito dai partner Nvidia, in quanto la casa del camaleonte verde ha dato subito il via libera allo sviluppo di soluzioni caratterizzate da PCB custom, sistemi di raffreddamento non standard e overclock di serie.

Ecco alcune versioni personalizzate:

 GTX 650

 

La GeForce GTX 650 ha una lunghezza di appena 14 centimetri. In sistema di raffreddamento è composto da una ventola assiale di tipo low-profile montata su un semplice heatsink circolare privo di heatpipe. Il connettore di alimentazione PCIe a 6-pin è un surplus inserito da Nvidia per gli appassionati di overclock , visto che la scheda ha un TDP di appena 64W e potrebbe funzionare con la sola alimentazione fornita dallo slot PCI-Express 16x. La rinuncia al GPU-Boost ha reso meno complessa la componentistica sul circuito stampato, così come l'utilizzo di sole tre uscite video: due DVI (dual-link) ed una mini-HDMI.

 GTX-650

 

Physical & Thermal

GTX 650
Connectors

2 x Dual-Link DVI
1 x mini-HDMI

Form Factor Dual Slot, Full Height
Power Connectors 1 x 6-pin
Recommended Power Supply 400 Watts
Thermal Design Power (TDP) 64 Watts

Thermal Threshold

98° C

 

Anche in questo caso la scheda sarà proposta principalmente in versioni custom.

La nostra analisi prestazionale ed il confronto con le proposte concorrenti di AMD sarà pubblicata non appena le schede saranno disponibili in redazione.