E' il momento di "Big Kepler" per i sistemi desktop. A tre mesi dal rilascio delle soluzioni Tesla K20 e K20X per server e workstation, Nvidia ha finalmente deciso di far debuttare l'architettura GK110 anche su una scheda grafica della famiglia GeForce.
Cominciamo col dire che le indiscrezioni che in questi giorni hanno invaso il web sulle specifiche, sulla sigla e sul prezzo di questa nuova scheda si sono rilevate esatte. GK110 approda nel mondo gaming con il nome commerciale di GeForce GTX Titan, integra 2688 CUDA Core organizzati in 14 SMX - abbinati a 6GB di VRAM con bus di comunicazione a 384 bit - ed ha un prezzo ufficiale di 999 dollari.
La questione prezzo è quella che ha fatto maggiormente discutere. Nvidia propone la GTX Titan allo stesso prezzo della GTX 690, che rimane l'ammiraglia della line-up GeForce 'Kepler', mettendo sullo stesso piano una single-GPU (GK110) con una dual-GPU (2x GK104). Secondo la casa di Santa Clara questa "convivenza" è possibile perchè si tratta di due prodotti con indirizzi diversi: la GTX 690 è una soluzione top-di-gamma senza compromessi per i videogiocatori di oggi che utilizzano postazioni con un solo monitor, mentre la GTX Titan è una scheda più versatile, che guarda al futuro, ottimizzata per le configurazioni surround multi-monitor/multi-gpu (frame buffer da 6GB) e che - grazie alle dimensioni più contenute - può essere utilizzata per assemblare potenti macchine da gaming in chassis dal formato SFF (small-form-factor).
(GTX Titan installata in un compatto PC-SFF o in un poderoso desktop tower)
GeForce GTX Titan nasce con il preciso intendo di riconquistare il primato tra le schede a singola GPU. Lo fa affidandosi alla forza bruta dal punto di vista dell'architettura e ad un mix di nuove funzioni e materiali pregiati per quanto riguarda manifattura e sistema di raffreddamento.
Layout perfetto e sistema di raffreddamento da manuale
Le dimensioni della GTX Titan sono di 111 mm (altezza) per 267 mm (lunghezza) con un ingombro sulla mainboard pari a 2 slot (in pratica l'estensione al completo è identica a quella della GTX 580).
La scheda riprende la colorazione ed i materiali di costruzione della GTX 690. Ancora una volta impatto estetico e massima solidità convergono in un solo prodotto, soprattutto grazie alla finestra trasparente in policarbonato che lascia in bella vista il radiatore sottostante e all'uso massiccio dell'alluminio per la cornice esterna, base plate e corpo dissipante.
Rispetto alla GTX 690, la ventola centrale assiale lascia il posto ad una soluzione laterale a turbina che espelle l'aria calda direttamente fuori dal case.
La grande scritta GeForce GTX presente sul bordo è retroilluminata con dei LED. Si accende quando la scheda è in funzione e la sua intensità può essere regolata manualmente oppure in automatico in funzione al carico applicato sulla GPU.
Per quanto riguarda la parte I/O, come al solito sistemata a fianco della griglia PCI per lo sfogo dell'aria calda, anche Titan supporta configurazioni multi-monitor (fino a 4 monitor contemporaneamente) grazie alle quattro uscite video (due connettori DVI, un connettore HDMI e un connettore Display Port) ed è in grado di pilotare sistemi a tre diaplay con tecnologia Nvidia Surround e 3D Vision Surround.
Rimuovendo la copertura scopriamo le parti che compongono il sistema di raffreddamento. Un generoso dissipatore in alluminio con base in rame e tecnologia vapor-chamber è affiancato da una placca metallica (sempre in alluminio) che copre il PCB e la zona VRM. Le sottili alette del radiatore si estendono oltre la base vapor chamber in modo da aumentare la superficie di scambio termico a disposizione. La ventola a turbina ha una conformazione delle pale e del supporto d'aggancio diversa dal solito, pensata per produrre meno vibrazioni possibili durante il funzionamento.
L'assemblaggio finale è impeccabile, non siamo riusciti a trovare un difetto da segnalare.
PCB: server e desktop s'incontrano con molti punti interrogativi
Passiamo al circuito stampato. Se la parte esterna ed il sistema di raffreddamento ci hanno impressionati in positivo, meno convincente c'è sembrato l'impegno messo da Nvidia per la realizzazione del PCB.
Il design è parzialmente di derivazione Tesla, lo si evince dalla disposizione chip VRAM e dalla predisposizione al connettore PCIe aggiuntivo "orizzontale" per rack. Questo è sicuramente un buon punto di partenza - ma Nvidia invece di potenziare in maniera decisa la sezione VRM (cosa che ci saremmo aspettati da una soluzione desktop enthusiast) ha solo rimescolato la distribuzione delle fasi di alimentazione (passando da una configurazione GPU/Mem 5+3 ad una 6+2) e cambiato l'integrato per la regolazione della tensione.
La componentistica mosFET, Choke e Condensatori è la stessa della GTX 680 (anche se lì le fasi sono 4+2, o 5+2 nel caso della GTX 680 "premium"), buona per un overclock amatoriale ma non al top se paragonata a quella utilizzata da ASUS/EVGA/MSI sui modelli custom di GTX680/HD7970.
Sulla GTX Titan ritroviamo il famigerato mini-PCB che ospita il regolatore di tensione. Nvidia ha introdotto questa soluzione con la GTX 680; si tratta di un buon metodo per ridurre i costi di sviluppo e d'integrazione sul PCB madre perchè consente di acquistare direttamente il blocco completo e ne facilita la sostituzione o il ricambio.
Bandito il vecchio integrato RT8802A - che sulla GTX 680 non ha convinto il popolo degli smanettoni - il posto è stato preso dall' NCP4206, già visto sulla GTX 690. Anche questo è un controller di tipo semplice che non offre funzioni di monitor diretto o regolazioni complesse. Per farlo lavorare in abbinamento alla tecnologia GPU-Boost (GPU-Boost 2 nel caso di Titan, come vedremo in seguito) Nvidia ha dislocato vari chip e sensori nella zona GPU e sezione VRAM per monitorare tensione, power draw e temperatura.
(GK110 in bella vista, privo del classico IHS di protezione)
I connettori di alimentazione supplementare sono due, uno da 6 pin ed uno da 8 pin, nel pieno rispetto delle specifiche PCI-SIG per i modelli di GPU di fascia alta con TDP vicino ai 300W. Immancabili i due connettore a pettine SLI per il supporto a configurazioni a doppia scheda (2-way SLI) e a tripla scheda (3-way SLI).
Siamo pronti ad essere smentiti dalla "prova su strada" del prodotto, ma per il momento da una scheda a singola GPU da 1000 Dollari ci saremmo aspettati qualcosa di meglio soprattutto per un dettaglio importante come la circuiteria di alimentazione, considerando l'appeal che quest'ultima ha sulla community dei videogiocatori appassionati di overclock.
Feature: GPU Boost 2.0, Display OC e calcoli DP
La GTX Titan sfoggia la prima evoluzione della tecnologia di overclock dinamico GPU Boost introdotta lo scorso anno con la GTX 680. Ricordiamo che si tratta di sistema per migliorare le prestazioni della scheda andando ad aumentare in automatico la frequenza di funzionamento del chip grafico. L'incremento è ovviamente circoscritto da determinati parametri di funzionamento.
Sulla GTX 680 i parametri rilevati dal GPU Boost sono quelli di consumo, temperatura e carico ma di questi solo uno è il fattore principale che determina l'operazione di auto-overclock: il consumo. Nel caso ideale, fissato un limite alla potenza assorbita, la scheda tende a lavorare sempre al massimo del TDP e non incrementa ulteriormente il clock anche quando sussistono le condizioni e ci sono le risorse per farlo. Con il GPU Boost 2.0 della GTX Titan il ruolo da protagonista del power target è sostituito dalla temperatura.
Se la scheda non supera un determinato valore di temperatura (80°C nel caso specifico) la frequenza di funzionamento continua a salire e può esser accompagnata da un piccolo overvolt per raggiungere una maggiore stabilità. Ovviamente il punto di TDP massimo c'è sempre ma in questo caso è meno trasparente, calcolato sempre ai margini del power draw. Questa nuova implementazione consente, qualora si utilizzi un sistema di raffreddamento a liquido, di ottenere un boost prestazionale decisamente interessate.
GPU Boost 2.0 è accompagnato da una nuova funzione che adesso consente di modificare direttamente la tensione di alimentazione della GPU. Si tratta di un'opzione software disabilitata di default (da Nvidia) e abilitata/disabilitata via vBIOS (dai partner AIB) che consente di superare il range di auto-overvolt del sistema.
Nonostate queste migliorie, restano ancora valide le considerazione che abbiamo fatto in passato sul sistema GPU Boost, che rimane un metodo indeterministico perchè non offre la possibilità di valutare il prodotto in maniera continua e isolata dal cotesto di funzionamento, ma che risulta tremendamente efficiente in quanto consente di sfruttare tutte le risorse a disposizione per spremere le performance della scheda.
Dopo l'Adaptive Vsync, introdotto sempre con la GTX 680, tra le novità proposte da Nvidia per migliorare l'esperienza di gioco sulla GeForce GTX Titan troviamo il Display Overclocking. Si tratta di una nuova feature del pacchetto delle tecnologia VSync sperimentato dai programmatori della casa di Santa Clara che va ad aumentare la frequenza di aggiornamento del monitor collegato alla scheda, giocando sul margine di overclock dei pixel lasciato quasi sempre attivo dai produttori di display LCD per PC.
Al pari dell'Adaptive Vsync, anche questa particolare funzionalità sarà successivamente abilitata su tutte le soluzioni della famiglia GeForce GTX con un semplice aggiorna dei driver.
Chiudiamo queste preview parlando della funzione di calcolo in double precision. Il chip GK110 sulle Tesla è un mostro di potenza computazionale e nel trapiantarlo su una GeForce Nvidia ha saggiamente deciso di mantenere una finestra aperta per questa funzione specifica per i programmatori e per l'ambiente CUDA in generale.
Di default la GTX Titan opera con il rapporto ridotto 1/24 della potenza in double precision (DP/SP, simile alla GTX 680 per intenderci) ma abilitando l'apposita funzione "CUDA – Double Precision", dal pannello driver, il rapporto sale alla configurazione Tesla (1/3, 64 DP CUDA Cores per SMX). In questa seconda modalità la frequenza di clock della GPU viene ridotta per non mettere in difficolta le ben più costose schede professionali della serie Tesla K20.
