GeForce GTX 680 : Kepler et ses SMX
Comme prévu, NVIDIA vient de mettre fin au NDA sur ses GeForce GTX 680, qui exploitent sa nouvelle architecture Kepler. Pensée pour être le renouveau du haut de gamme de la marque, celle-ci devrait être disponible dès aujourd'hui chez les revendeurs, aux alentours de 500 €.
Du côté de son architecture, on ne change pas une équipe qui gagne. Ainsi, le caméléon avoue lui-même qu'elle est en grande partie basée sur ce qu'était Fermi, qui était au coeur des GeForce GTX 400 / 500.
On retrouve ainsi les GPC (Graphics Processing Cluster), qui sont cette fois encore au nombre de quatre au sein de la puce GK104. Celle-ci est utilisée pour la GeForce GTX 680. Chacun est composé de deux Streaming Multiprocessor qui évoluent tellement selon NVIDIA qu'ils méritent d'être considérés comme de « nouvelle génération ». Ne les appelez donc plus SM, mais... SMX !
Fermi... Kepler
En effet, ceux-ci sont deux fois moins nombreux que dans Fermi, où ils étaient quatre par GPC, mais sont désormais bien plus véloces. On retrouve en effet pas moins de 192 CUDA Cores par SMX, contre 32 précédemment, soit 384 par GPC, contre 128 précédemment.
De plus, on retrouve désormais une unité LOAD / STORE et une SFU (Special Function Unit) pour six CUDA Cores, un équilibre différent de Fermi où la première était présente avec un rapport de 1 pour 2 et la seconde avec un rapport de 1 pour 8.
Le nombre de blocs ayant été divisés par deux, on retrouve de nombreux éléments dont la présence a été doublée. C'est notamment le cas des Warp Scheduler, des dispach Unit ou de la taille du fichier de registre. Le cache L1 reste par contre de 64 ko par SMX, le cache L2 global passe à 512 ko. L'efficacité de l'ensemble a aussi été retravaillé en profondeur, notamment pour ce qui concerne les unités de « Scheduling » et le cache L2.
Selon NVIDIA, le Polymorph Engine qui passe à la version 2.0, a aussi été amélioré au niveau de sa performance. Il est toujours unique à chaque SMX. Désormais, on aura aussi droit à 16 unités de texturing par bloc, soit 1 pour 24 CUDA Cores contre 1 pour 8 précédemment.
Notez néanmoins que le duo de fréquences, pour l'ensemble du GPU et les CUDA Cores à une valeur doublée est désormais de l'histoire ancienne. Désormais, toute la puce fonctionne à une valeur unique.
Un équilibre des forces que le caméléon annonce comme plus efficace. Ainsi, il annonce un rapport de performances par watt qui passe d'un peu moins de 60 pour la GTX 580 à 100 pour sa GTX 680... ce qu'il sera intéressant de vérifier dans la pratique.
Pour le reste, on retrouvera un contrôleur PCIe qui passe à la version 3.0 et un bus mémoire d'un total de 256 bits... qui sera largement compensé par la mémoire de la GDDR5 qui passe désormais à pas moins de 3 GHz. 2 Go sont présents, contre 3 Go du côté de chez AMD, un choix qui semble être assumé par NVIDIA qui ne voit pas cela comme une source de limitation.
Quoi qu'il en soit, on se retrouve au final avec les caractéristiques suivantes face à la GeForce GTX 580 :
Comme vous pouvez le voir, sur cette génération on retrouve aussi une finesse de gravure en 28 nm, exploitée par AMD sur l'ensemble de la gamme Radeon HD 7000, et l'on compte au total pas moins de 3,54 milliards de transistors au sein de cette puce. C'est un peu plus que pour les GF100 / GF110 mais bien moins que pour les HD 7900 et leur puce Tahiti, qui compte pas moins de 4,31 milliards de transistors.
GeForce GTX 680 : GPU Boost et autres améliorations
Néanmoins, NVIDIA nous annonce l'ensemble plus véloce que la dernière Radeon HD 7970 d'AMD, tout en étant plus économe. Une avancée qui n'a pas été obtenue sans quelques modifications sur la façon dont le constructeur gère son GPU, ses fréquences et ses tensions. En effet, Kepler introduit une nouvelle technologie : GPU boost.
Comme nous l'a fait remarqué un représentant de la marque lors d'une récente présentation, c'est exactement ce que fait Intel avec son Turbo Boost... appliqué aux GPU. Ainsi, en fonction de l'occupation de ce dernier, la carte peut adapter la fréquence de fonctionnement jusqu'à une valeur maximale afin de profiter au mieux du TDP défini : 195 watts.
Une technologie qui ressemble à celle introduite par AMD avec ses Radeon HD 6900, que l'on retrouve dans les Radeon HD 7000, mais qui se distingue de par l'impossibilité de modifier le TDP, qui sert pourtant de facteur limitant, directement dans les pilotes.
En effet, chez la concurrence on peut baisser ou augmenter ce dernier de 20 % en fonction de l'utilisation visée. Ici, il faudra passer par des outils tiers pour avoir droit à une telle possibilité. De plus, le fonctionnement même des deux solutions semble différent, mais nous reviendrons sur celui-ci plus en détail lors d'un autre dossier.
NVIDIA annonce donc désormais deux fréquences pour ses cartes :
- Base clock : la valeur minimale de fonctionnement, tout en respectant le TDP dans toutes les conditions
- Boost clock : la valeur moyenne à laquelle le GPU fonctionnera dans une série d'applications
On ne retrouve donc pas le comportement prévu à l'avance que l'on peut avoir chez AMD ou Intel pour les CPU : à un nombre de coeurs actifs ne correspond pas une fréquence précise. Il faudra donc voir si le comportement des cartes est variable en fonction de certaines conditions.
NVIDIA indique que son étage d'alimentation à 4+2 phases lui permet d'assurer une fréquence de fonctionnement dépassant les 1.2 GHz en cas d'overclocking. Les utilisateurs voulant monter en fréquence ne devraient d'ailleurs pas être génés par le GPU Boost, ce qu'il faudra vérifier lors des tests.
La nouvelle version d'EVGA Precision (3.00) devrait permettre de gérer cette nouvelle fonctionnalité. En voici la présentation en vidéo :
D'autres outils du même genre devraient suivre et se mettre à jour dans les semaines à venir.
On note aussi que les connecteurs d'alimentations, qui sont deux PCIe à six broches, ont été placés de manière plutôt inhabituelle... afin de gagner de la place, selon le caméléon. La carte ne mesure en effet que 10" soit un peu plus de 25 cm :
Le système de refroidissement a aussi été largement revu pour faire de cette carte un modèle parfaitement silencieux, en toutes circonstances. NVIDIA semble avoir pris en compte les remarques des utilisateurs sur ce point et propose un système basé sur un large dissipateur, trois caloducs intégrés dans la base et un unique ventilateur expulsant la chaleur vers l'extérieur.
Résultat, ce modèle serait 5 dB(A) plus silencieux que la Radeon HD 7970, et culminerait à un peu plus de 45 dB(A).
Du côté des sorties vidéo, on notera aussi des avancées. En effet, chaque GeForce GTX 680 disposera désormais de quatre ports qui peuvent tous être exploités, sans avoir besoin d'une carte supplémentaire ou de SLi, comme c'était le cas avec les générations précédentes. Par défaut, on aura droit à deux DVI-DL, un HDMI 1.4a et un DisplayPort 1.2.
Ainsi, alors qu'AMD vante ses solutions à 5 écrans comme l'arme ultime du joueur, NVIDIA nous parle de trois écrans de jeu, accompagné d'un quatrième comme « compagnon » pour des applications secondaires : mails, messageries instantanées, navigation... une utilisation qui nous semble plus réaliste, mais qui devrait une fois encore toucher peu de monde et nécessiter des bureaux de taille assez imposante.
L'avantage de la solution de NVIDIA réside néanmoins dans un point : le DisplayPort n'est pas nécessaire pour exploiter à partir du troisième écran, comme c'est le cas avec Eyefinity chez AMD. Le constructeur indique aussi que l'HDMI 1.4a / 3 GHz, le 4k (3840x2160) et le multi-stream audio sont tous de la partie.
On retrouve aussi un fonctionnement qui devrait être plus naturel que chez la concurrence puisque lorsque l'on est sous Windows, la barre centrale n'est présente que sur l'écran du milieu, et que chaque fenêtre peut être maximisée sur un écran au choix, ce qui n'empêche pas de profiter des trois écrans dans les jeux, sans avoir à changer quoi que ce soit au niveau des paramètres. Espérons d'ailleurs qu'AMD s'en inspirera pour ses prochaines mises à jour...
GeForce GTX 680 : NVENC, TXAA & conclusion
D'autres améliorations sont aussi de la partie. On note l'arrivée d'un nouveau moteur d'encodage vidéo, NVENC, qui gère le H.264 High-profile 4.1 et le MVC, à des vitesses de 4x / 8x celle de la lecture, selon NVIDIA :
Une manière de répondre au Quick Sync Video d'Intel, dont il sera INtéressant de comparer les performances et le résultat. Pour le moment, seule une version Beta de MediaEspresso le supporte, cela devrait s'étendre dans les semaines qui viennent.
Si une API propriétaire est actuellement la seule ressource fournie à certains développeurs, NVIDIA annonce qu'un SDK complémentaire devrait être publié sous peu, permettant à n'importe qui d'exploiter cette fonctionnalité.
On note aussi l'arrivée d'un nouveau mode d'Anti-Aliasing hybride, le TXAA. Ce mélange entre un AA conventionnel et des solutions exploitant un simple filtre visuel (FXAA, Mophological AA...) est annoncé comme aussi efficace qu'un mode MSAA 8x pour un impact équivalent à celui d'un MSAA 2x dans son mode le plus léger :
Il devrait être intégré par plusieurs titres à venir : MechWarrior Online, Secret World, Eve Online, Borderlands 2, ceux exploitant l'Unreal 4 Engine, BitSquid, ou ceux de Slant Six et Crytek.
Voici trois captures d'exemple fournies par NVIDIA, en attendant que nous puissions comparer la chose de manière effective :
Enfin, on retrouve un mode V-Sync dit intelligent, qui n'est pas sans rappeler ce qui était intégré à RAGE, le dernier titre d'ID Software. En effet, la synchronisation verticale peut désormais se désactiver à la volée si nécessaire, afin de pouvoir gérer au mieux les fameux soucis de tearing / stuttering :
Bien entendu, PhysX est toujours de la partie, comme le support de 3D Vision, y compris sur trois écrans (3D Vision Surround). Nous noterons néanmoins un point étrange : Si NVIDIA évoque bien le support de DirectX 11, il ne parle nulle part de DirectX 11.1. Silence volontaire en attendant l'arrivée de Windows 8 ? Il faudra attendre encore un peu pour le savoir.
Notez que tout cela nécessite bien entendu de nouveaux pilotes. On passe ainsi à la branche 300, dont la version 301.10 est la première. Réservée à cette nouvelle carte, elle est d'ores et déjà disponible et certifiée WHQL.
Au final, cette GeForce GTX 680 devrait être disponible dès aujourd'hui, à un tarif annoncé de 419 € HT, baissé dans les derniers jours par NVIDIA. On devrait donc se retrouver aux alentours de 500 € TTC chez les différents revendeurs, nos amis de Prix du Net sont bien entendu sur le coup pour les chiffres détaillés.
Comme nous l'avons déjà évoqué, seuls les journalistes sélectionnés par NVIDIA peuvent publier leurs essais aujourd'hui. Les partenaires n'avaient pas le droit de nous expédier d'exemplaire avant ce 22 mars, pour une publication, au plus tôt... demain. Nous reviendrons donc rapidement sur les performances de la bête.
