Pipeline Display e SLI

Test della GTX 1080, la nuova scheda GeForce di Nvidia basata su GPU GP104 Pascal. Com'è fatta, tutti i benchmark e molto altro in questa prova.

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a cura di Tom's Hardware

La pipeline display di Pascal: HDR-Ready

Abbiamo incontrato AMD sul finire dello scorso anno e l'azienda ci anticipò alcuni dettagli dell'architettura Polaris, uno dei queli era una pipeline display pronta per supportare schermi e contenuti HDR (High Dynamic Range).

Non sorprende che Nvidia offra qualcosa di simile - alcune cose erano giòà presenti in Maxwell. Per esempio il controller display di GP104 include il colore a 12 bit, il supporto wide color gamut BT.2020, la funzione di trasferimento elettro-ottica SMPTE 2084 e HDMI 2.0b con HDCP 2.2.

A quella lista Pascal aggiunge la decodifica HEVC accelerata in 4K60p e colore 10/12 bit tramite hardware a funzione fissa, cosa che dovrebbe indicare il supporto alla versione 2 dello standard HEVC. In precedenza Nvidia ha usato un approccio ibrido che si affidava al software. Inoltre era limitato a otto bit d'informazione colore per pixel. Pensiamo però che l'impegno di Nvidia per supportare la controversa specifica PlayReady 3.0 di Microsoft necessitasse di una soluzione più rapida ed efficiente.

gamestream hdr

L'architettura supporta anche la codifica HEVC in colore a 10 bit in 4K60p per registrazione o streaming in HDR, e Nvidia ha già quella che considera una "killer app" su questo fronte. Usando l'hardware di codifica di GP104 e un futuro software GameStream HDR, potrete fare lo streaming di titoli HDR verso un box Shield collegato a una TV HDR. Lo Shield è dotato del proprio decoder HEVC con supporto colore a 10 bit per pixel, preservando quella pipeline da un capo all'altro.

  GeForce GTX 1080 GeForce GTX 980
Codifica H.264 Sì (2x 4K60p)
Codifica HEVC Sì (2x 4K60p)
Codifica 10-bit  HEVC No
Decodifica H.264 Sì (4K120p fino a 240 Mb/s)
Decodifica HEVC Sì (4K120p/8K30p fino a 320 Mb/s) No
Decodifica VP9 Sì (4K120p fino a 320 Mb/s) No
Decodifica 10/12-bit HEVC No

A completare il supporto HDMI 2.0b, la GTX 1080 offre una DisplayPort 1.2 (DP 1.3/1.4 ready), superando teoricamente il controller video di Polaris (DP 1.3) prima che questo veda la luce. Fortunatamente per AMD la versione 1.4 della specifica non definisce una modalità di trasmissione più rapida - i 32,4 Gb/s di HBR3 rappresentano ancora il massimo.

La GTX 1080 Founders Edition ha tre connettori DisplayPort, un HDMI 2.0b e un dual-link DVI. Come la GTX 980, anche la nuova nata può gestire fino a quattro monitor indipendenti contemporaneamente. Invece di raggiungere 5120x3200 pixel usando due cavi DP 1.2, la GTX 1080 supporta una risoluzione massima di 7680x4320 a 60 Hz.

sli bridges

SLI, ora con supporto ufficiale a due GPU

Tradizionalmente la scheda di fascia più alta di Nvidia ha un paio di connettori nella parte superiore per mettere in SLI due, tre o quattro schede. Gli appassionati possono aspettarsi lo scaling migliore da configurazioni dual-GPU, dopodiché i miglioramenti iniziano ad assottigliarsi. Ci sono però alcuni appassionati che amano realizzare configurazioni con tre o quattro schede video.

I tempi stanno cambiando. Secondo Nvidia, come risultato delle sfide nel raggiungere uno scaling degno di nota negli ultimi giochi, senza dubbio quelli DirectX 12, la GTX 1080 supporta ufficialmente il 2-way SLI. Perché quindi la scheda ha due connettori? Con i nuovi bridge SLI entrambi i connettori servono per consentire una modalità dual-link. Non solo si ottiene il beneficio di una seconda interfaccia, ma Pascal accelera anche l'I/O a 650 MHz, rispetto ai 400 MHz di precedente generazione. Di conseguenza il bandwidth tra i due processori è più che raddoppiato.

mordor

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Molti giocatori non vedono il beneficio di un collegamento più veloce. Il suo impatto si fa sentire principalmente alle alte risoluzioni e refresh rate. Tuttavia, Nvidia ha condiviso una cattura FCAT che mostra due GTX 1080 che riproducono l'Ombra di Mordor su tre schermi 4K. Collegando entrambe le schede con il vecchio bridge si hanno consistenti picchi nel frame time, suggerendo un prevedibile problema con il timing che si manifesta sotto forma di stuttering. I picchi non erano così comuni o severi con il nuovo bridge.

new bridge

Nvidia ha aggiunto che i suoi bridge SLI HB non sono gli unici capaci di supportare la modalità dual-link. Gli attuali bridge con LED potrebbero anch'essi lavorare fino a 650 MHz se li su usa con su schede Pascal. In realtà i bridge flessibili sono da evitare se giocate in 4K o più. Consultate la classifica sotto per ulteriori indicazioni di Nvidia:

  1920x1080 2560x1440

@ 60Hz

2560x1440

@ 120Hz+

4K 5K Surround
Bridge standard x x        
Bridge LED x x x x    
High-Bandwidth Bridge x x x x x x

Che cosa ha portato a questo insolito dietrofront sulle configurazioni a tre o quattro schede, specie da parte di un'azienda che vende hardware e ricerca le massime prestazioni? Cinicamente, si potrebbe dire che Nvidia non vuole essere ritenuta responsabile per l'assenza di benefici con 3-way o 4-way SLI in un mercato gaming sempre più ostile al suo approccio al rendering. L'azienda però insiste nel dire che fa il migliore interesse dei suoi consumatori in quanto Microsoft ha dato maggiore controllo sulle configurazioni multi-GPU agli sviluppatori di giochi, che a loro volta stanno esplorando tecnologie come lo split-frame rendering anziché l'AFR.

Gli appassionati che non si curano di tutto questo e che sono decisi a battere i record di velocità usando vecchio software possono ancora realizzare configurazioni con tre o quattro GTX 1080. Dovranno generare una firma hardware unica usando il software di Nvidia, che poi servirà per richiedere una chiave di "sblocco". Ovviamente il nuovo bridge SLI HB non funziona con più di due GPU, quindi dovrete puntare sui vecchi bridge SLI a LED pensati per le configurazioni 3/4-way SLI per un collegamento a 650 MHz con GP104.

GPU Boost 3.0, una breve introduzione

Per estrarre prestazioni persino maggiori della sue GPU Nvidia ha lavorato per affinare, ancora  una volta, la tecnologia GPU Boost.

02 Boost

Con la generazione precedente (GPU Boost 2.0) si poteva impostare un offset di frequenza fissa, agendo sulla curva tensione/frequenza in modo definito. Il margine potenziale sopra tale linea era, fondamentalmente, un'occasione persa.

gpu boost 3 0

Ora con GPU Boost 3.0 è possibile definire offset di frequenza per i singoli punti di tensione, aumentando la frequenza fino a un determinato target di temperatura. E piuttosto che forzarvi a sperimentare con la stabilità, Nvidia offre scanner di overclock che automatizzano il processo, creando una curva tensione/frequenza personalizzata unica per la specifica GPU.