GeForce GTX Titan: la nuova scheda top di gamma di NVIDIA

Maggio 2012: in occasione del proprio GTC, GPU Technology Conference, NVIDIA annuncia la prima scheda video della famiglia Tesla basata su chip video noto con il nome in codice di GK110. Si tratta di Tesla K20, la prima proposta dotata della GPU della famiglia Kepler più complessa che NVIDIA abbia sviluppato.

Dall'annuncio di Maggio alla disponibilità sul mercato di questa scheda passano vari mesi: è infatti solo a Novembre 2012 che NVIDIA immette in commercio la scheda Tesla K20, affiancata dal modello Tesla K20X sempre dotata di GPU GK110 ma caratterizzata da specifiche tecniche ancora più spinte.

Queste due sono proposte specificamente indirizzate al segmento professionale, quali acceleratori da utilizzare in ambiente server per velocizzare alcune tipologie di elaborazioni nelle quali la capacità delle GPU di elaborare velocemente codice parallelo possa venir sfruttata al meglio.

Trascorrono alcuni mesi e sempre più insistenti emergono indiscrezioni che danno al debutto una scheda video NVIDIA basata su chip GK110 destinata al segmento desktop del mercato, quindi appartenente alla famiglia GeForce. Il giorno del debutto di questa scheda è arrivato: quest'oggi NVIDIA annuncia infatti GeForce GTX Titan, primo modello e per il momento attuale crediamo unico basato su chip GK110 e destinato ai videogiocatori più esigenti.

Nella tabella seguente mettiamo a confronto le principali caratteristiche tecniche di GeForce GTX Titan con quelle delle due schede della famiglia Tesla basate sulla stessa GPU:

Modello	Tesla K20	Tesla K20X	GeForce GTX Titan
GPU	GK110	GK110	GK110
n° GPU	1	1	1
CUDA cores	2.496	2.688	2.688
clock GPU	706 MHz	732 MHz	837 MHz
boost clock GPU	-	-	876 MHz
clock memoria	5.200 MHz	5.200 MHz	6.008 MHz
dotazione memoria	5 Gbytes	6 Gbytes	6 Gbytes
bandwidth memoria	208 GB/s	250 GB/s	288 GB/s
bus memoria	320bit	384bit	384bit
TDP	225 Watt	235 Watt	250 Watt
ECC	si	si	no

Notiamo immediatamente come Tesla K20X e GeForce GTX Titan propongano le stesse specifiche tecniche base; la seconda scheda vanta frequenze di clock più elevate tanto per la componente GPU come per la memoria video, in virtù del più elevato margine a disposizione in termini di consumo complessivo di un sistema desktop rispetto all'installazione di una scheda Tesla in un server rack.

GeForce GTX Titan è scheda destinata al mercato dei videogiocatori; l'analisi delle caratteristiche tecniche deve quindi essere fatto con riferimento alle proposte, tanto NVIDIA come AMD, che si rivolgono direttamente a questo pubblico. Nella tabella seguente abbiamo quindi messo a confronto le specifiche di GeForce GTX Titan con quelle delle due proposte NVIDIA basate su GPU GK104, modelli GeForce GTX 680 e GeForce GTX 690, oltre che con la concorrente AMD Radeon HD 7970 GHz Edition.

Modello	GeForce GTX 680	GeForce GTX 690	GeForce GTX Titan	Radeon HD 7970 GHz Ed.
GPU	GK104	GK104	GK110	Tahiti
n° GPU	1	2	1	1
CUDA cores stream processors	1.536	2x1.536	2.688	2.048
clock GPU	1.006 MHz	915 MHz	837 MHz	1.000 MHz
boost clock GPU turbo clock GPU	1.058 MHz	1.019 MHz	876 MHz	1.050 MHz
ROPs	32	2x32	48	32
TMU	128	2x128	224	128
clock memoria	6.008 MHz	6.008 MHz	6.008 MHz	6.000 MHz
dotazione memoria	2 Gbytes	2x2 Gbytes	6 Gbytes	3 Gbytes
bandwidth memoria	192 GB/s	384 GB/s	288 GB/s	288 GB/s
bus memoria	256bit	2x256bit	384bit	384bit
alimentazione	2x6pin	2x8pin	8pin+6pin	8pin+6pin
TDP			250 Watt

Nel confronto con le altre schede video NVIDIA basate su GPU GK104 il modello GeForce GTX Titan spicca per due elementi. Il primo riguarda il numero di CUDA cores, pari a 2.688 contro i 1.536 integrati nelle soluzioni GK104, per un incremento del 75%. Il secondo le frequenze di funzionamento della GPU, che sono inferiori a quanto ottenibile con GK104 per via della superiore complessità propria di GK110. Dal versante memoria notiamo come i moduli GDDR5 continuino a mantenere una frequenza di clock di 1.502 MHz (6.008 MHz effettiva) ma il bus sia cambiato, passando dai precedenti 256bit a 384bit; quale conseguenza diretta di questa scelta cambia anche il quantitativo di memoria video, che dai 2 Gbytes della scheda GeForce GTX 680 sale sino a 6 Gbytes complessivi.

Il numero di ROPs integrate in GK110 è direttamente proporzionale al bus memoria: dalle 32 per bus a 256bit di GK104 passiamo a 48 per bus a 384bit di GK110, con ogni modulo del controller da 64bit di ampiezza che vede associate 8 ROPs. Dinamica simile per le Texture units: dalle 128 di GK104 passiamo a 224 in GK110, mantenendo un rapporto di 12 CUDA cores per ogni TMU. GeForce GTX Titan condivide con le altre proposte a confronto, fatta eccezione per il solo modello GeForce GTX 680, i connettori di alimentazione: uno a 6 pin affiancato da uno a 8 pin.

L'articolo di oggi è incentrato sulle caratteristiche tecniche di questa scheda e su alcune caratteristiche tecniche che NVIDIA ha implementato per la prima volta con questo prodotto. Non ci è possibile al momento pubblicare dati prestazionali in quanto NVIDIA ha optato per un secondo embargo sulle pure prestazioni velocistiche di questa scheda: abbiamo un sample di GeForce GTX Titan in redazione in test e stiamo eseguendo varie analisi confrontando questa soluzione con le 3 proposte indicate in precedenza, così da poter offrire agli utenti più appassionati un quadro completo.

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