Les pixels tremblent et les joueurs se frottent les mains ! La nouvelle famille des GeForce GTX est en marche et il aura fallu pas moins de 5 années de développement et plusieurs milliards de dollars pour l’élaborer, aux dires du CEO de NVIDIA, Jen-Hsun Huang.
La GTX 1080, que nous avons eu la possibilité de tester, est clairement une carte graphique haut de gamme. Elle est destinée aux amateurs de performances, capables de débourser 650 euros minimum pour s’offrir un monstre apte à faire tourner les jeux de 2016 et 2017 sans le moindre souci.
Dites bonjour à l’architecture Pascal GP104…
La nouvelle venue dans le catalogue NVIDIA est conçue autour de l’architecture Pascal (en hommage à notre célèbre philosophe et mathématicien) et a pour nom de code GP104. Elle succède ainsi aux GeForce GTX 900 et autre Titan X, équipées, elles, de la puce Maxwell.
Contrairement au processeur Maxwell gravé en 28 nm, ce nouveau processeur graphique utilise, lui, un tout nouveau procédé de gravure en 16 nm (FinFet), mis au point par NVIDIA et TSMC (un fondeur de puce). Une grande première dans le monde du GPU, qui plafonnait à 28 nm depuis 2012 là où, en parallèle, le monde du CPU (chez Intel notamment) a vu les réductions de gravure progresser de manière plus régulière sur cette même période (32, 22 puis 14 nm).
Qui dit finesse de gravure plus importante dit possibilité de concentrer et ajouter plus d’éléments sur un même circuit intégré. Tout en maîtrisant, aussi, la consommation plus finement. Le circuit de la GeForce GTX 1080 mesure 314 mm² et intègre plus de 7 milliards de transistors en son sein alors que celui de la vieille GTX 980 est « large » de 398 mm², avec un peu plus de 5 milliards de transistors.
Pour les passionnés de schéma, voici à quoi ressemble l’agencement de la puce graphique GP104. Comme sur la génération précédente Maxwell, celle-ci est conçue sur le modèle des poupées gigognes. A l’intérieur de la puce GP104 de la GeForce GTX 1080 se trouvent 2560 CUDA Cores, tous bien rangés et chargés de générer polygones, triangles et pixels.
Puis, schématiquement, ces derniers sont ensuite acheminés vers d’autres éléments présents dans la puce afin de se voir appliquer les textures, les filtres, un peu de tessellation, etc. afin, in fine, d’être affichés sur votre écran de PC.
Dans le détail, il y a 4 gros ensembles (GPC) répartis de part et d’autre de la zone contenant la mémoire cache L2 unifiée (2 Mo). Celle-ci sert, rappelons-le, à stocker des informations fréquemment réutilisées et ce afin d’éviter au processeur d’avoir à les recalculer sans arrêt.
Chacun des GPC comprend 5 modules (Pascal Streaming Multiprocessors) eux-mêmes constitués de 2 éléments moteurs (SM). Le tout est entouré de 8 contrôleurs mémoires, un « Gigathread Engine » chargé de faire transiter et orienter toutes les informations vers les parties ad-hoc de la puce ou vers le processeur du PC.
En regardant chaque unité SM de la puce à la loupe, on aperçoit l’organisation en grappe des 128 CUDA Cores (en vert clair sur le schéma) ainsi que de tous les éléments qui gravitent autour d’eux (le dossier registre, la mémoire partagée, le cache L1 partagé également, etc.). Pleines de petites guirlandes qui développent une puissance de calcul phénoménale. La taille ne compte pas toujours !
… et à sa puissance brute
La puce graphique est cadencée à 1607 MHz et peut augmenter dynamiquement sa fréquence par l’intermédiaire de la technologie GPU Boost 3.0 (introduite avec Pascal) jusqu’à 1733 MHz dans certains cas de figure. Il serait même possible de monter jusqu’à plus de 2 GHz d’après NVIDIA !
Pour rappel, la GTX 980 affichait des fréquences de fonctionnement de 1126 MHz et 1216 MHz sous GPU Boost. 2.0. Et il était possible de monter les fréquences aux alentours de 1500 MHz sur certains modèles.
GeForce GTX 1080 : GDDR5X à bord !
Du côté de la mémoire, la GeForce GTX 1080 rompt avec la tradition d’utilisation de la GDDR5, implantée depuis 2009 sur les cartes graphiques milieu et haut de gamme.
NVIDIA a travaillé avec le fabricant de mémoire Micron à l’élaboration de modules GDDR5X, une évolution plus rapide et plus dense de la GDDR5. Et pour parfaire l’utilisation de ce nouveau standard de mémoire, le concepteur de puce graphique a dû repartir de zéro et créer de nouveaux canaux de transmission d’informations robustes entre la puce et les modules afin de limiter les dégradations de signal de données.
Pour faire simple, la GDDR5X offre une meilleure vitesse de fonctionnement que la GDDR5 classique. Dans le détail, la GDDR5X de la GeForce GTX 1080 est cadencée à 10 GHz ou 10 Gbits/s, soit un temps de 100 picosecondes entre deux bits de données.
La bande passante mémoire est -théoriquement – accélérée de plus de 40% (320 Go/s contre 224 Go/s sur la 980) par rapport à l’ancienne génération et ce sur un bus de taille constante (256-bit).
Cette hausse des performances s’expliquerait aussi, selon NVIDIA, par la capacité de la puce à compresser les couleurs encore plus efficacement que l’ancienne génération.
Ainsi, elle réduirait la taille des paquets de données transitant par les canaux d’échange, ce qui laisserait plus de place pour que les autres informations voyagent plus vite entre les composants.
Terminons avec la connectique vidéo de la carte : 1 prise DVI, 3 Display Port (1.2 certifié, compatible 1.3 et 1.4) et 1 HDMI (2.0b compatible HDCP 2.2). Précisons que la carte est capable du supporter jusqu’à 4 écrans afin d’afficher une image de 7680 par 4320 pixels à 60 Hz ; alors que la 980 se cantonnait au 5120 par 3200 à 60 Hz.
Les utilisateurs de solutions multi-écrans seront sans doute sensibles à ce typhon de pixels s’abattant sur les dalles de leur moniteur.
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