Nvidia apresenta Maxwell, uma nova e eficiente arquitetura para GPUs

Michael Brown, PCWorld EUA
20 de fevereiro de 2014 às 07h00
Nova lógica de controle dos núcleos que compõem a GPU permitem ganho de desempenho com dramática redução no uso de energia.

A “corrida armamentista” no mercado de GPUs é geralmente por quadros por segundo (FPS, Frames per Second), para ver qual placa consegue rodar os jogos mais desejados, como Battlefield 4, com melhor desempenho. Portanto, quando a AMD e a Nvidia anunciam uma nova arquitetura de GPU, elas normalmente lançam um modelo topo de linha e com o tempo gradualmente preenchem as posições de menor preço no mercado. Mas a Nvidia está adotando uma estratégia diferente com sua nova arquitetura Maxwell.

A Maxwell irá eventualmente suceder a atual arquitetura Kepler, que serve como base para as placas mais poderosas da Nvidia, incluindo as monstruosas GeForce GTX TItan usadas no supercomputador Tital no Laboratório Nacional de Oak Ridge, no Tennessee, EUA. Mas as primeiras GPUs baseadas na arquitetura Maxwell serão usadas em placas de preços modestos como a GeForce GTX 750, que tem preço sugerido de US$ 119 nos EUA com 1 GB de memória, e GeForce 750 Ti, inicialmente disponível em uma versão de 2 GB de memória por US$ 149 (versões com 1GB serão lançadas mais tarde por um preço sugerido de US$ 139).

nvidia_maxwell_specs-580px.jpg
Ficha técnica das duas primeiras GPUs baseadas na arquitetura "Maxwell"

Assim como a Kepler, a Maxwell é uma arquitetura maciçamente paralela composta por centenas de núcleos CUDA (512 na GTX 750, 640 na GTX 750 Ti). Os chips são produzidos no mesmo processo de manufatura de 28 nm que já é usado na Kepler, mas a Maxwell é muitas vezes mais eficiente no uso de energia. 

Parece que os engenheiros da Nvidia descobriram que no design da Kepler, muitos núcleos CUDA estão ociosos durante operações de cálculo. Entretanto eles continuam a consumir energia, embora não estejam fazendo nada particularmente útil, porque a lógica de controle da GPU é incapaz de desligá-los individualmente.

Aproveitando algumas idéias de design da equipe de engenharia dos SoC (Sistemas em um Chip) Tegra, usados em smartphones e tablets, os engenheiros da Maxwell modificaram o design da Kepler dividindo sua lógica de controle monolítica em vários componentes independentes e dando a cada um deles o controle de um conjunto menor de núcleos CUDA. Agora, quando um núcleo está ocioso, ele pode ser desativado. A Nvidia diz que este controle mais preciso aprimora o desempenho por núcleo em 135%, e dobra o desempenho por watt da GPU como um todo.

nvidia_maxwell_control-580px.jpg
Lógica de controle "monolítica" na arquitetura Kepler (esquerda) e a segmentação na Maxwell (direita)

Graças a este novo design mais eficiente, uma placa de vídeo baseada na GeForce GTX 750 Ti tem um TDP de apenas 60 Watts. E como um slot PCIe pode fornecer até 75 Watts, a placa não necessita de um cabo de força suplementar com conector de seis pinos. Isso significa que praticamente qualquer PC barato que atualmente usa gráficos integrados é um candidato para um upgrade para uma GPU dedicada.

Como exemplo, a Nvidia cita que um PC desktop genérico baseado em um processador Intel Core i5 com uma GPU Intel HD Graphics 4600 integrada é capaz de rodar Batman: Arkham Origins a 8 quadros por segundo (FPS) numa resoluçao de 1920 x 1080 pixels, antialiasing de 4x e qualidade visual “média”. Instale uma GeForce GTX 750 na mesma máquina e, segundo a Nvidia, o jogo passa a rodar a 53 FPS. Acima dos 30 FPS mínimos para seja considerado “jogável”, e muito próximo do ideal de 60 FPS.

Uma placa de vídeo baseada no design de referência da Nvidia para a GeForce GTX 750 Ti terá 640 núcleos CUDA rodando a 1020 MHz (podendo chegar a momentâneamente a 1085 MHz em “boost”, quando mais desempenho é necessário). A interface de memória é de 128 Bits. Placas baseadas nessa GPU terão pelo menos duas portas DVI Dual-Link e uma porta mini HDMI, uma porta DisplayPort 1.2 é opcional. 

Já uma placa baseada no design de referência da GeForce GTX 750 terá as mesmas portas, além do mesmo clock base e em boost, que a GTX 750 Ti, mas como tem 128 núcleos CUDA a menos, tem um TDP de apenas 55 Watts. A Nvidia diz que a GeForce GTX 750 terá três vezes o desempenho de sua atual GPU de entrada, a GeForce GTX 450.

Fabricantes de placas terão liberdade para fazer “overclock” de ambas as GPUs, e poderemos ver placas baseadas em qualquer uma delas equipadas com dissipação passiva. Estas primeiras iterações da arquitetura Maxwell parecem sob medida para máquinas para jogos de tamanho compacto, incluindo muitas das Steam Machines que vimos durante a CES em Janeiro.

Assine a Newsletter. É rápido. É grátis.

White Papers

Sua TI está preparada para o próximo desastre?

Garantir a segurança e proteger os recursos de TI, assegurar alta disponibilidade dos dados e ter um plano para retomar as operações rapidamente no caso de desastres inesperados são prioridades para líderes de TI de empresas que pensam no futuro. Acesse este white paper e entenda como é possível evitar tempo de inatividade e garantir disponibilidade à sua empresa com DRaaS.

Uma Nova Geração do BI: confira análises self-service que seu time de negócio e de TI vão amar

Este white paper mostra como o BI Self-Service deve funcionar e os benefícios desta nova geração de BI - uma geração que oferece um ambiente abrangente e análises sofisticadas o suficiente para satisfazer seus cientistas de dados, sendo fácil de usar e acessível para usuários de negócios.

A Próxima Era da Inteligência Analítica: A Inteligência Artificial

Apresentando sete artigos, esse relatório mostra o quão diferente pode ser o uso de IA por indústrias visando atingir uma vantagem competitiva e adequar-se melhor aos seus objetivos e aos seus clientes. Acesse este relatório e confira o que a IA pode significar para os negócios e como a IA pode agregar valor para a inteligência analítica.

Reviews

Mais reviews

Belo design, capas coloridas permitem personalizar o aparelho
Tela grande e de ótima qualidade
Bom desempenho e autonomia de bateria
Tem slot para cartões microSD

Câmera traseira tem foco fixo
Não tem flash
Não tem câmera frontal
Só 4 GB de memória interna

Desempenho excepcional
Excelente autonomia de bateria

Tela tem péssima qualidade de imagem
Grande e desengonçado