Uvod

Na sam dan službenog launcha donosimo vam pregled karakteristika
i test najnovije Nvidijine serije grafičkih kartica koje pogoni GTX 200 GPU.
Zotac nam se još jednom, nakon 9800
GTX kartice, prije službenog launcha potrudio poslati svoju najnoviju
karticu na test. Ovaj puta su nas pošteno iznenadili i poslali nam najjači
model u svojoj gami – GTX 280 AMP!. Kada na Zotacovoj kartici ugledamo oznaku
AMP! svi znamo o čemu je riječ – tvornički overclockirani model.
Drugim riječima prava poslastica. Nvidija je ovoga puta požurila kako bi pretekla
AMD i to im je i uspjelo, Radeon HD4000 serija je najavljana za kraj mjeseca
a mi u rukama držimo desktop karticu sa trenutno najjačim i najkompleksnijim
GPU-om ikada. E pa da vidimo o čemu se tu radi.

GTX200 tehnologija

GeForce GTX200 čip je masivni višedretveni, mnogojezgreni procesor
za vizualno procesiranje koji donosi drugu generaciju unificirane grafičke
arhitekture i poboljšane high-end performanse te "parallel-computing"
arhitekturu. Dvije niti vodilje stoje iza ove arhitekture – "Beyong Gaming"
i "Gaming Beyond". Nvidija prvu frazu objašnjava činjenicom kako
je GPU evoluirao u nešto više od samo pokretača 3D igara i uređaja koji daje
sliku na ekran. Sve više GPU-i svoju upotrebu nalaze i aplikacijama koje zahtjevaju
veliku procesorsku snagu kako za profesionalnu tako i za kućnu upotrebu. Druga
fraza, "Gaming Beyond" znači kako ovi novi GPU-i donose nove efekte
u igrama i dinamički realizam, što donosi veću detaljnost scene, prirodnije
kretanje likova i precizne fizičke efekte.

Nvidijini su inžinjeri specificirali niz ciljeva koji su trebali
biti uključeni u dizajn GTX 200 čipova. Za početak novi procesor je trebao
imati dvostruko veće performanse od 8800GTX-a, a ujedno su morali i rebalansirati
arhitekturu za buduće igre koje koriste kompleksnije shadere i više memorije.
Cilj je bio i poboljšati efikasnost arhitekture po wattu energije
i kvadratnom milimetru čipa, zatim poboljšati DX10 osobine kao što su "geometry
shading" i "stream out", omogućiti znatno poboljšane mogućnosti
procesiranja za CUDA aplikacije i nakraju isporučiti poboljšane sposobnosti
upravljanja potrošnjom energije, uključujući i znatnu redukciju potrošnje
kada je kartica u praznom hodu.

GTX 200 čipovi su kao što smo rekli prvi GPU-i koji donose Nvidijinu
drugu generaciju unificiranih shadera i računalne arhitekture. Napravljeni
su od strane TSMC-a (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) u 65nm proizvodnom
procesu i sadrže 1.4 milijarde tranzistora. To ih čini najvećim i najkompleksnijim
GPU-ima ikada. GTX 200 je baziran na poboljšanoj SPA (Scalable Processor Array)
arhitekturi koja je predstavljena u serijama 8 i 9. SPA arhitektura GTX-a
se sastoji od TPC-a, odnosno Texture Procesing Clustera u grafičkom modu ili
Thread Processing Clustera u parallel compute modu. Svaki TPC je sastavljen
od streaming multiprocesora (SM), a svaki SM pak sadrži osam procesorskih
jezgri (stream procesori). Svaki SM ujedno uključuje i procesore za filtriranje
tekstura. Nova generacija SPA arhitekture korištene u GTX 280 čipovima tako
donosi 10 TPC-a od kojih svaki ima 3 SM-a, a ukoliko znamo da stream procesora
po SM-u ima osam dolazimo do konačne brojke od 240 stream procesora. Da podsjetimo,
stara arhitektura ih je imala 128 (GF serija 8 i 9).

GTX 280 arhitektura u grafičkom modu

Kao što smo prije spomenuli GTX 200 arhitektura ima dvije osobnosti
– grafičku i računalnu. Na slici iznad je prikazana arhitektura GTX 280 čipa
u grafičkom modu. Nova arhitektura sada je može obraditi 80 tekstura po taktu
(64 u prijašnjoj – 8800GTX) i 32 piksela po taktu (12 u prijašnjoj). Ima 64
bitnu floating point preciznost (32 bitna u prijašnjoj) te obrađuje 933 GFLOP/s
(518 u staroj), te propusnost od 142GB (stara 86GB). Teksture Fill je 48GTeksela/s
(stara 37 GT/s) dok ROP napavi 19GBL/s (stara 7 GBL/s).

GTX 200, kao i prethodne 8 i 9 generacije podržava i PhysX,
tj. hardversku akceleraciju fizike podržanu od 150 igara na različitim platformama.
Kako znamo Nvidia je kupila AGEIA-u, te sada sve kartice koje podržavaju CUDA-u,
podržavaju i PhysX API.

GTX 280 arhitektura u "parallel computing"
modu

Gornja slika pokazuje GTX 280 arhitekturu u "parallel computing"
modu. Na vrhu se nalazi hardwerski thread scheduler koji se kako mu i ime
govori brine o raspodjeli threadova po TCP-ima. Vidimo i kako "compute
mod" uključuje teksturnu cache memoriju i jedinice memorijskog sučelja.
Teksturna cache memorija se koristi za kombiniranje pristupa memoriji za efikasnije
i više memorijske operacije (čitanje i pisanje). Elementi naznačeni imenom
"atomic" odnose se na sposobnost izvođenja "atomic read-modify-write"
operacija, odnosno granularnog pristupa memorijskim lokacijama, olakšavanja
paralelnih redukcija i uređivanju paralelne podatkovne strukture.