Maxwell - Världens mest energieffektiva grafikarkitektur

Den nya arkitekturen Maxwell innebär ett ordentligt steg för Nvidia, som varken media, konsumenter eller konkurrenter har varit beredda på. Som vi skrev i artikelns inledning är det sällan en ny arkitektur gör så pass stor skillnad när det kommer till energieffektivitet – faktum är att sällan ens en ny tillverkningsteknik räcker för samma bedrift.

Så vad har Nvidia gjort för att lyckas piska ner sin strömförbrukning så imponerande mycket (exakt hur mycket kommer framgå i våra tester längre fram), och varför just nu?

Maxwell_die

Faktum är att Nvidia inte släppt vidare många tekniska detaljer kring exakt hur man har lyckats göra Maxwell så pass effektiv. Vår och andra mediers spekulation är att Nvidia omkring Tesla- eller Fermi-eran insåg att den traditionella skalningsmetoden i längden inte skulle vara hållbar. Traditionellt så tar kretsdesigners som Nvidia fram nya arkitekturer dels genom manuell design, men även till stor del genom att låta diverse algoritmer automatiskt hitta effektivare strukturer.

Fördelen med automatisk kretsoptimering är att det går snabbt och är oerhört kostnadseffektivt i jämförelse med att låta ingenjörer göra arbetet manuellt. Nackdelen är att processen är just automatisk – det krävs en forskare eller ingenjör för att klura ut helt nya idéer. Vår misstanke är att Nvidia inför Maxwell har valt att skifta mer av sin fokus från den automatiska skalningen för att istället ge sina ingenjörer mer fria tyglar och mer resurser för att arbeta mot målet att göra arkitekturen så smart och effektiv som möjligt.

GeForce_GTX_980_SM_Diagram_FINAL

Vi vet dock fortfarande väldigt lite om själva arkitekturen, utöver de övergripande specifikationerna som är specifika för GM107- och GM204-kretsarna. Förhoppningsvis är det något Nvidia kommer dela med sig mer av längre fram, när den nya grafikkortsserien tagit fart på allvar.

Däremot kan vi granska vad som skiljer Maxwell mot Kepler sett till specifikationerna, kärna mot kärna, för att bidra till den högre prestandan. Exempelvis så har mängden L2-cache fyrdubblats från GK104, från 512 kilobyte till 2 megabyte, och mängden rasterenheter har ökat till 64 stycken.

Komprimerat minne

En intressant teknik som Maxwell för med sig är tredje generationens minneskomprimering, en viktig nyhet i och med att båda GTX 980 och GTX 970 använder 256-bits minnesbussar, hälften så breda som de 512-bitsbussar som AMD klämt in i sina Hawaii-baserade grafikkort och två tredjedelar så breda som de 384-bitsbussar som användes i de Kepler-baserade toppkorten.

memory_compression

Den nya komprimeringstekniken låter Nvidia pumpa samma mängd data via en lägre bandbredd. Exempelvis utlovar Nvidia omkring 25 procent bandbreddsreducering i Crysis 3 eller 28 procent i Bioshock Infinite. Exakt hur mycket minnet kan komprimeras kommer bero på hur komprimerbar bilden är, det vill säga hur låg entropi som används. Det ska även poängteras att det rör sig om förlustfri komprimering – endast den data som kan komprimeras i sin helhet kommer att komprimeras för att slippa försämrad bildkvalitet.

memory_compression_2

De lägre bandbreddkraven öppnar upp flera intressanta dörrar. Dels innebär det, som Nvidia redan demonstrerat, att ungefär samma mängd data kan skickas via en smalare minnesbuss, vilket i sin tur sänker tillverkningskostnaderna. Det innebär även att mängden PCIe-kanaler ett system blir något mindre av en flaskhals, och att exempelvis externa grafikkort via Thunderbolt blir en något mer hållbar lösning.

Displayport och HDMI 2.0 fasar ut DVI

Varesig det är för arbete eller spel så blir flerskärmslösningar allt vanligare, vilket ställer högre krav på portutbudet hos moderna grafikkort. DVI har länge varit de facto-standarden för högupplösta datorskärmar, men under de senaste åren har gränssnittet i allt högre grad fasats ut till förmån för Displayport och HDMI.

Även den här generationen hittar vi DVI-portar på grafikkorten, men Displayport har fått mer utrymme än tidigare. På Geforce GTX 980 finns inte mindre än tre Displayport 1.2 direkt på grafikkortet, vilket beroende på vilken eller vilka skärmar som används innebär att DVI mer eller mindre helt har fallit ur tiden – inte minst då DVI-signalen är elektriskt identisk med HDMI, förutom faktumet att HDMI idag har betydligt högre bandbredd och kan överföra både bild, ljud och data.

En intressant nyhet är att de nya grafikkorten fått stöd för den nya HDMI 2.0-standarden. Skärmar med HDMI 2.0 kommer börja hitta ut i butik närmare årsskiftet och innebär att du kommer kunna skicka 4K-bild i 60 hertz, något som tidigare varit exklusivt för Displayport 1.2.

15
Leave a Reply

Please Login to comment
15 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
13 Comment authors
Xtreme-GChristian APer Lindholmballe123456789Niabureth Recent comment authors
  Subscribe  
senaste äldsta flest röster
Notifiera vid
Zy
Gäst
Zy

Så ett överklockat GTX 970 klår ett o-överklockat GTX 780TI. Inte så pjåkigt för det priset 😛

Henrik paulfors
Medlem
Henrik paulfors

Mycket trevlig läsning såhär på morgonen!
Vet man när partnertillverkarnas 980 kommer?

Fantoon
Medlem
Fantoon

Sjukt imponerande prestanda och vilken potential vid överclockning! Nästan 10% eller högre om jag är inte ute och cyklar. Välskriven artikel, vilket är också viktigt att poängtera 🙂

Anton Karmehed
Admin

[quote name=”Z0nE”]Mycket trevlig läsning såhär på morgonen!
Vet man när partnertillverkarnas 980 kommer?[/quote]
Kul att det uppskattas ZOnE, det kommer mer av den här varan inom kort! =)

Angående partnertillverkares 980 så ser de ut att landa i butiker i oktober månad vad vi förstått. Däremot kommer vi att börja titta och testa dessa redan nästa vecka så håll ögonen öppna! 😉

flopper
Medlem
flopper

Tyvärr inte impad alls.
samma prestanda som 1 år gamla kort.
Ingen skillnad i praktiken.
att feature set blir uppgraderade är väntat.

20nm eller liknande krävs för ”kraftfulla” kort.

-Tjalve-
Gäst
-Tjalve-

Jag är inte heller imponerad. Det luktar cash-in deluxe för nvidia.
De gör ett kört som är liiite bättre än föregångaren med en arikektur som kan ge den prestandan trots färre CUDA kärnor och minde minnesbuss. Detta borde betyda at de kan tillverka dessa kretsar BETYDLIGT billigare än exempelvis GTX 780 Ti. Sammtidigt så tar de ut samma pris som tidigare. De borde komma med en betydligt kraftfullare version av denna krets och sätta denna prislapp på den. Sen säljer de dessa kort för 4k ungefär.
Allt handlar om marknadsföring och $ 🙂

Tripprapptrull
Gäst
Tripprapptrull

För mig som gillar att bygga riktigt tysta system är det med glädje jag ser ett rejält dropp i strömförbrukning. Det är sådant som jag gärna betalar lite extra för.

Anton Karmehed
Admin

[quote name=”flopper”]Tyvärr inte impad alls.samma prestanda som 1 år gamla kort.Ingen skillnad i praktiken.att feature set blir uppgraderade är väntat. 20nm eller liknande krävs för ”kraftfulla” kort.[/quote] Tittar du på ren prestanda är det inte imponerande. Men direkt när du börjar väga in energiförbrukningen blir det närmast revolutionerande. Det är just prestandan man fått ur 28nm-tekniken som är hela grejen, du kommer Inte behöva 20nm för att öka prestandan. Nvidia har typ 20-30% mer att hämta innan man ens är uppe på samma energiförbrukningsnivåer som på förra generationen = Nvidia behöver inte 20nm i första hand. GM210 kommer garanterat och… Läs hela »

Kenneth_A
Gäst
Kenneth_A

God recension som vanligt på NH. 🙂

Kort för stationärt intresserar mig inte mycket. Men vad som också nämns i artikeln är vad detta kommer innebära för den mobila marknaden.
Med GTX680M är jag inte i akut behov av byte än, men vad som är intressant är om ljudnivån kan lägga sig på en rimlig nivå vid spelande.
680M var ett stort steg framåt jämfört med 580M på just den punkten, och för mig som endast spelar på bärbart är detta den bästa väg Nvidia kan gå.

Ser med spänning fram emot lite nyheter kring det inom en snar framtid! 😉

Niabureth
Medlem
Niabureth

[quote name=”flopper”]Tyvärr inte impad alls.
samma prestanda som 1 år gamla kort.
Ingen skillnad i praktiken.
att feature set blir uppgraderade är väntat.

20nm eller liknande krävs för ”kraftfulla” kort.[/quote]

Detta är visst imponerande, det förstår ju ”nästan” vem som helst. 2 miljarder färre transistorer än tidigare topmodell, och piskar ändå det kortet. Gott om utrymme för överklockning och samtidigt lägre strömförbrukning. Bara för att du stirrar dig blind på enbart fps betyder det inte att Nvidia inte åstakommit något fantastiskt med detta kort.

balle123456789
Gäst
balle123456789

[quote name=”flopper”]Tyvärr inte impad alls.
samma prestanda som 1 år gamla kort.
Ingen skillnad i praktiken.
att feature set blir uppgraderade är väntat.

20nm eller liknande krävs för ”kraftfulla” kort.[/quote]

Är du dum eller? ett gtx 980 är 10% mer kraftfullt än ett 780ti stock den bajsar helt enkelt på 780ti samma med gtx 970 cirka 3-5% sämre än ett 780ti och det kostar flera tusenlappar mindre

Xtreme-G
Medlem
Xtreme-G

Den som inte är imponerad är inte tillräckligt insatt helt enkelt. Den nya arkitekturen dominerar fullständigt och det finns mycket utrymme kvar. Att nVIdia väljer att suga på karamellen och spara god marginal till senare lanseringar kan man väl tycka annat om men jag är oerhört nöjd med prissättningen, speciellt för 970 efter vad man hade publicerat för några dagar sedan.

För de som var med förr så kan vi relatera 970 till det legendariska ATi Radeon 970pro, jag tycker att levererar av samma dignitet.

Per Lindholm
Gäst
Per Lindholm

Inte imponerad överhuvudtaget. Typiskt Nvidia att kasta ur sig skit som de tyvärr kan ta betalt för. Recensionen var dock bra mycket mer givande än swecs.

Christian A
Gäst
Christian A

[quote name=”balle123456789″][quote name=”flopper”]Tyvärr inte impad alls.samma prestanda som 1 år gamla kort.Ingen skillnad i praktiken.att feature set blir uppgraderade är väntat. 20nm eller liknande krävs för ”kraftfulla” kort.[/quote] Är du dum eller? ett gtx 980 är 10% mer kraftfullt än ett 780ti stock den bajsar helt enkelt på 780ti samma med gtx 970 cirka 3-5% sämre än ett 780ti och det kostar flera tusenlappar mindre[/quote] Nu missade du nog testet helt, men 980 är från 3,7%-0% bättre i 1080p-4k än ett 780ti vilket är relativt marginellt. 970 ligger en bit efter och presterar som ett 290x i 1080p och ~11%… Läs hela »

Xtreme-G
Medlem
Xtreme-G

[quote name=”Christian A”]Nu missade du nog testet helt, men 980 är från 3,7%-0% bättre i 1080p-4k än ett 780ti vilket är relativt marginellt. 970 ligger en bit efter och presterar som ett 290x i 1080p och ~11% sämre i 4k.Jämför mellan dessa två då dom ligger i samma prisklass. Det possetiva med de nya korten är strömförbrukningen men eftersom prestandan inte gått upp sedan 780 – 780ti var detta väntat[/quote] Jag tycker inte att du gör någon rättvis jämförelse här. Vettigare är ju att titta på 780 och 780. Du kan inte säga att det är väntat att strömförbrukningen ska… Läs hela »