La arquitectura del chip NVIDIA Maxwell GM107 desvelada

Al parecer muchos de los datos que se daban por hechos de los nuevos chips NVIDIA Maxwell GM107 eran erróneos (o no del todo exactos). En Videocardz han recibido una muestra de este chip y lo han analizado con lupa, así que os mostramos todo los detalles que se saben hasta la fecha.

Especificaciones del chip GM107.

Parece ser que las lecturas de GPU-z sobre este chip eran erróneas. En éstas se mostraban 768/960 CUDA cores, pero al parecer la conocida aplicación no hacía bien las lecturas porque todavía no está preparada para esta nueva arquitectura. GPU-Z asumía que cada SMX contaba con 192 CUDA cores, cuando en realidad son 128 los que lleva Maxwell. Es decir, que si el chip GM107 tiene 5 SMs con 128 CUDA cores, el total nos da 640. Esto significa que las GTX 750 Ti tienen 640 CUDA cores (5 SMX) y las GTX 750 tienen en total 512 (4 SMX). Lo explicamos un poco más adelante en este artículo, en el apartado SMM.

GM107 tiene un TDP de 60W.

El chip GM107 ni siquiera utiliza toda la corriente que es capaz de proporcionar la ranura PCI-Express (75W). Cuando funciona a las frecuencias de serie, no necesita ningún conector adicional de la fuente de alimentación. Los fabricantes que incorporen un conector PCI-Express de 6 pines será por motivos de estabilidad y para dejar margen para el Overclock, y aun así será opcional.

Se supone que Maxwell proporciona el doble de rendimiento por vatio que Kepler.

Hay dos generaciones distintas de GPUs Maxwell.

  • 28 nanómetros: GM108 y GM107.
  • 20 nanómetros: GM206, GM204 y GM200.

Como ya sabemos, Maxwell comenzará con el chip GM107, pero no será el único chip de 28 nm, puesto que también entrará en escena en algún momento el GM108 de las GeForce GT 840M (para portátiles). Si vamos más allá encontraremos los chips GM200, basados en un proceso de fabricación en 20 nanómetros, que serán la gama alta de la generación. Eso sí, ahora mismo no se sabe en qué momento harán su aparición.

GM107 reemplazará al GK107 con el rendimiento de una GTX 480.

Según los datos obtenidos, aunque el chip Maxwell utiliza 4 veces menos energía que el chip Fermi GF100, ofrece el mismo rendimiento (incluso un poco mejor).

SMM (Maxwell Streaming Multiprocessor).

Maxwell introduce una nueva arquitectura, que aunque no sea ni mucho menos revolucionaria, es un cambio de arquitectura en sí. El mayor cambio lo recibe el Streaming Multiprocessor que ya hemos visto en anteriores generaciones (Fermi y Kepler). Los que pensaban que Maxwell introduciría más núcleos CUDA en cada multiprocessor estaban equivocados, y de hecho cada SMM se divide en cuatro bloques de unidades operacionales, cada uno de los cuales cuenta con 32 CUDA cores, así que cada SMM tiene 128 núcleos CUDA en total.

El diagrama del chip GM107

Este es el primer diagrama de una GPU NVIDIA Maxwell.

Maxwell-GM107-706x620

¿Qué hace mejor a Maxwell con respecto las anteriores generaciones?

  • Más caché L2: es la mayor diferencia con respecto a Kepler. Una mayor cantidad de caché L2 limita las consultas a la GPU, por lo que el intercambio de información entre memoria y chip es más rápido y fluido. El chip GM107 tiene 2 MB de caché L2, mientras que el GK107 tenía solo 256 KB.
  • Se ha mejorado el balanceado de carga de trabajo.
  • Se ha incrementado el número de instrucciones por cada ciclo del reloj.
  • Se ha diseñado el SM en cuatro bloques de procesamiento (explicado arriba).
  • Maxwell introduce una codificación H.264 más rápida con un NVENC mejorado (utilizado por ejemplo en ShadowPlay).
  • Nuevo estado de energía GC5 (low sleep state).

Fuente: Videocardz.

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