Retrospectiva das GPUs NVIDIA lançadas em 2012 para desktop

Durante o ano de 2012, a NVIDIA buscou trazer grandes anúncios de produtos e serviços que agregassem novas tecnologias ao mercado. Entre os lançamentos realizados, esteve a chegada da nova geração Kepler com a GeForce GTX 680 e o fechamento com chave de ouro através da poderosa GPU para gamers GeForce GTX 650Ti. 

Nesse artigo, buscamos fazer uma retrospectiva das GPUs e tecnologias para desktops que chegaram ao mercado em 2012. Siga para as próximas pÁginas e confira!

{break::A arquitetura Kepler} A chegada da Kepler

A linha Fermi, que deu origem as GeForces da série 400 e 500, foi sem dúvida o passo mais significativo em termos de avanço na macro-arquitetura das GPUs, para a NVIDIA, desde o lançamento da primeira G80 (8800 GTX) lançada no final de 2006, inaugurando o que se conhece muito bem hoje do conceito de grÁficos unificados e computação paralela conjugada MIMD (Múltiplas Instruções, Múltiplos Dados). 

Com a Fermi, os engenheiros da NVIDIA empregaram todo o seu conhecimento adquirido ao longo das duas últimas gerações, bem como todos os aplicativos, e desenvolveram uma abordagem totalmente nova de design para criar a primeira GPU computacional do mundo. A arquitetura era baseada em pipelines de geometria paralela otimizados para o Tessellation e para o mapeamento de deslocamento, bem como para uma nova arquitetura computacional que oferecia mais velocidade na troca de contexto e aprimoramento no desempenho para operações atômicas.

JÁ a Kepler, encabeçada pelo GK104 (presente na GTX 680/GTX 670), parece dar um passo adiante na evolução dos chips grÁficos da NVIDIA, ao focar na otimização e eficiência de recursos Â– embora construída a partir dos alicerces da Fermi.

A nova geração de GPUs é composta de inúmeros blocos de hardware distintos, cada um especializado em tarefas específicas. Entretanto, o GPC (Graphics Processing Clusters) continua a ser o bloco de hardware de alto nível dominante na arquitetura Kepler, com recursos dedicados para a computação geral, rasterização, sombreamento e texturização. Em outras palavras, quase todas a funções de processamento grÁfico de um núcleo da GPU estão contidas no GPC.

Conforme pode ser visto acima na estrutura de processamento da Kepler, hÁ um grande bloco chamado pela NVIDIA de "Gigathread Engine", composto de quatro GPCs, quatro controladores de memória, partições ROPs e cache L2. Vale ressaltar que cada GPC, que são na realidade grandes unidades de processamento e se comportam como mini GPUs independentes, possui duas unidades da nova geração de Streaming Multiprocessors, chamados agora pela companhia de SMX (até então a empresa havia batizado os multiprocessadores de Streaming de SM). Diferentemente das duas gerações passadas (GF10x e GF11x), em que cada SM continha 32 CUDA Cores, os SMX da GK104 e suas variantes possuem nada menos do que 192 CUDA Cores! Desta forma, a NVIDIA chega ao número "mÁgico" de 1536 CUDA Cores (4 GPCs x 2 SMXs x 192 CUDA Cores) no chip GK104 da GTX 680.

Como não poderia deixar de ser, a tÁtica de desativar conjuntos de recursos se repete com a geração Kepler. Assim, ao invés de 8 unidades de SMX, a GK104 da GTX 660 Ti possui 7 unidades. Com isso, a quantidade total de CUDA Cores cai de 1536 para 1344 (8 SMXs x 192 CUDA Cores). Valor idêntico à GTX 670.

Outra mudança visível na comparação entre as arquiteturas da Fermi e Kepler estÁ na quantidade mÁxima de controladores de memória. Ao invés de seis blocos de 64 bits, hÁ "apenas" quatro, totalizando assim um bus de 256 bits (4 blocos x 64 bits) para a GK104 contra 384 bits das GF100 e GF110. Para diferenciara 660 Ti da GTX 670, a NVIDIA reduziu a quantidade de blocos de 64 bits, de 4 para 3. Com isso, o barramento de memória foi reduzido de 256 para 192 bits.

- Continua após a publicidade -

Em relação à quantidade de unidades de rasterização, a GK104 possui um total de 32 ROPs, contra 48 ROPs das GF100 e GF110. Essa diferença só foi possível pelo fato de estas unidades estarem arranjadas em um bloco funcional separado do SMX. Assim, enquanto a linha Fermi possui seis blocos rasterizadores, cada um composto por oito ROPs – totalizando 48 ROPs -, a GK104 possui "apenas" quatro blocos, explicando-se assim a quantidade mÁxima de 32 ROPs (4 blocos x 8 ROPs). Mais uma vez a NVIDIA alterou o arranjo para manter distância em relação à GTX 670. A GeForce GTX 660 Ti tem 3 blocos de unidades rasterizadoras, totalizando assim 24 ROPs.

Quanto às unidades de texturização, cada SMX é composto por 16 TMUs, o dobro do número de TMUs presentes no Streaming Multiprocessor da geração Fermi. Com um total de 8 SMX (4 GPCs x 2 SMXs), a GK104 tem, portanto, um total de 128 unidades de texturização (8 SMXs x 16 TMUs), contra 64 TMUs da GF110 (16 SM x 4 TMUs).

{break::Tecnologias - GPU Boost, FXAA, TXAA e Adaptive V-Sync}Tecnologias - GPU Boost, FXAA, TXAA e Adaptive V-Sync

A nova geração Kepler trouxe gratas surpresas para os usuÁrios. Algumas exclusivas, como é o caso dos novos filtros FXAA e TXAA, do GPU Boost, Adptive VSync e 3D Vision Surround com apenas uma VGA. Detalharemos a seguir as novidades:

GPU Boost

Exclusivo das GeForces, trata-se da tecnologia combinada de harware com software de ajuste dinâmico nos clocks.

Semelhante ao Turbo Boost da Intel e ao TurboCore da AMD, o GPU Boost tem como objetivo disponibilizar a quantidade de megahertz necessÁria para o bom funcionamento das tarefas, a depender, claro, de certas condições, como consumo de energia e temperatura da GPU.

Com a Kepler, hÁ agora os conceitos de clocks base (base clock) e clock de impulso (boost clock). Dessa forma, a placa opera por padrão em 915Mhz, podendo ir a 980Mhz (overclock de 7%) quando for preciso um maior poder de processamento (como a renderização de grÁficos complexos), desde, claro, que haja condições para isso (TDP e temperatura abaixo do mÁximo permitido). Em outras palavras, a tecnologia utiliza a diferença entre o consumo atual (varia de acordo com o software executado) e o TDP mÁximo da placa, para alavancar o clock base e aumentar a performance, chegando assim ao patamar que a NVIDIA denominou de "boost clock".

- Continua após a publicidade -

FXAA
Embora não seja um filtro de Anti-Aliasing (antisserrilhado) inédito, a NVIDIA aprimorou o FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing) na nova geração Kepler. O FXAA é uma técnica de pós-processamento, isto é, que aplica o filtro de anti-aliasing na imagem após esta ter sido gerada pela GPU. Com a chegada da Kepler, a NVIDIA passou a adotar o FXAA via driver (geração R300), possibilitando a utilização do filtro em centenas de jogos.

Um fato que chamou bastante a atenção da comunidade foi a apresentação do Samaritan Demo (demonstração de um vídeo da Epic que ressalta o poderio grÁfico do DirectX da Unreal Engine) na Game Devolpers Conference – GDC 2011. Na ocasião, a Epic necessitou de três GeForces GTX 580 para rodar o demo a contento. Passado um ano, ou seja, na GDC 2012, a Epic fez uma nova apresentação do Samaritan Demo. Contudo, para a surpresa de todos, foi necessÁrio apenas uma GeForce GTX 680 e a utilização do FXAA para "dar conta do recado".


Para ver um comparativo mais apurado dos benefícios do filtro, clique aqui.

TXAA
Considerado pela NVIDIA como a próxima geração de filtros de antisserilhamento (responsÁvel pela geração do próximo nível em termos de qualidade de imagem), o TXAA (Temporal Anti-aliasing) promete disponibilizar muito mais qualidade e performance se comparado com o MSAA.

Segundo a companhia, o antisserilhamento temporal foi criado com o objeto de explorar toda a capacidade de processamento de texturas da geração Kepler (mais especificamente nas placas baseadas no chip grÁfico GK104, ou seja, nas GTX 680/670/660).

O TXAA é um misto de anti-aliasing de hardware com filme GC estilo AA, e para o caso do filtro em 2X, um componente temporal opcional é empregado, para melhorar a qualidade da imagem.


Adptive V-Sync

Presente na geração de drivers R300 da companhia, a tecnologia dinamicamente liga e desliga o sincronismo vertical, de forma a gerar FPS mais regulares e cadenciados, o que minimiza os lags nos games e previne a mÁ sincronização das imagens.

Mais especificamente, quando a taxa de quadros por segundo cai para menos de 60 FPS, o Adptive V-Sync entra em cena e desliga o sincronismo vertical, possibilitando que os frame rates funcionem em sua taxa natural, o que reduz as chances de ocorrer lag. Quando os FPS voltam para 60 quadros por segundo, o Adptive V-Sync atua novamente ao ligar o sincronismo vertical, reduzindo a possibilidade de ocorrerem artefatos fora de sincronismo.


Caso deseje conhecer mais tecnologias exclusivas das GPUs NVIDIA, confira um artigo especializado nesse assunto.

{break::GeForce GTX 690} A NVIDIA apresenta oficialmente a GeForce GTX 690 durante o NVIDIA Game Festival em abril. No seu lançamento, a placa de vídeo passou a ser considerada a mais poderosa da atualidade, por ser um modelo dual GPU, baseada no chip GeForce GTX 680.

Quanto às características técnicas, a placa vem com core trabalhando a 915MHz, possuindo 4GB de memórias GDDR5 de 512Bits, com TDP de 300W.

Seu desempenho estÁ associado a tecnologia SLI, pois hÁ dois chips resumidamente trabalhando no mesmo PCB (chapa física da placa). Confira o desempenho da placa nas reviews publicadas no Brasil:

Modelo GPU / Nota avaliada 

NVIDIA GeForce GTX 690 - 9.0 (Adrenaline)

{break::GeForce GTX 680} A NVIDIA anunciou em março desse ano o lançamento da primeira GPU baseada na nova arquitetura grÁfica Kepler: a GeForce GTX 680.


A Kepler se baseia em tecnologia de processo de 28 nanômetros e sucede a arquitetura Fermi de 40nm, apresentada ao mercado em março de 2010.

Entre outras novidades da GPU, estÁ a imensa quantidade de CUDA Cores (processadores grÁficos, também conhecidos como Sream Processors ou Shader Cores) para a época. São três vezes mais núcleos de processamento em relação à anterior GTX 580. Além disso, os elevados clocks da GPU e memória – respectivamente em 1006Mhz e 6000Mhz – foram outros pontos que saltaram aos olhos do mercado.

Confiram as anÁlises realizadas por sites brasileiros:

Modelo GPU / Nota avaliada

ASUS GTX 680 DirectCU II TOP - 9.4 (Adrenaline)

MSI GeForce GTX 680 Lightning -  9.2 (Adrenaline)

NVIDIA GeForce GTX 680 - 9.4 (Adrenaline)

NVIDIA GeForce GTX 680 (Clube do Hardware)

NVIDIA GeForce GTX 680 (Canal Tech)

{break::GeForce GTX 670}45 dias depois da chegada da primeira GPU baseada na nova arquitetura Kepler, a NVIDIA lança mais uma surpresa: a GeForce GTX 670. Com preço mais acessível que as GTX 680 e 690 - US$399 nos EUA, ela conta com 2GB de RAM DDR5 e a tecnologia GPU Boost, que overclocka o processador de forma autônoma para tirar o mÁximo de sua capacidade.

O clock base desta peça é de 915MHz. Quer conferir mais detalhes sobre o desempenho dessa GPU? Confira o que disseram os sites brasileiros sobre a novidade:

Modelo GPU / Nota avaliada

NVIDIA GeForce GTX 6709.4 (Adrenaline)

NVIDIA GeForce GTX 670 (Clube do Hardware)

NVIDIA GeForce GTX 670 (Canal Tech)

{break::GeForce GTX 660Ti}A NVIDIA amplia a família de placas da geração Kepler com o lançamento da GeForce GTX 660Ti em agosto. A GPU suporta as principais tecnologias buscadas pelos gamers, como o DirectX 11, o Tessellation, TXAA e PhysX, além do possibilitar o uso de até quatro monitores simultaneamente. 

Além do ganho de desempenho em relação à geração anterior, as GTX 660Ti tem como grande diferencial a economia de energia, sendo capazes de entregar uma relação muito maior de capacidade de processamento por watt consumido. 


O desempenho dessa GPU também foi analisado por sites brasileiros. Gostaria de saber o que eles disseram?

Modelo GPU / Nota avaliada

MSI GTX 660Ti Power Edition - 9.3 (Adrenaline)

ASUS GeForce GTX 660Ti DirectCU II TOP - 8.9 (Adrenaline)

NVIDIA EVGA GeForce GTX 660Ti (Tecmundo)

NVIDIA GTX 660 Ti versus GTX 470 (Framebuffer)

NVIDIA GeForce GTX 660 TI (Canal Tech)

GTX 660 Ti (LockGamer)

{break::GeForce GTX 660 e GTX 650} As GeForce GTX 660 e a GeForce GTX 650 foram lançadas em setembro e se configuraram como duas das principais placas de vídeo do segmento intermediÁrio. A GeForce GTX 660 vem com chip GK106, conta com 960 CUDA Cores, clock a 980 MHz e 2 GB de memória GDDR5. 

JÁ a GeForce GTX 650, traz um chip GK107, 384 CUDA Cores, clock base de 1058 MHz no modelo de referência e 1 GB de memória GDDR5.

Mais detalhes sobre as placas podem ser encontrados nas anÁlises elaboradas por sites brasileiros:

Modelo GPU / Nota avaliada

MSI GeForce GTX 650 Power Edition OC - 8.9 (Adrenaline)

ASUS GeForce GTX 660 DirectCU II TOP - 9.4 (Adrenaline)

EVGA GeForce GTX 660 Superclocked (Tecmundo)

NVIDIA GeForce GTX 660 (Canal Tech)

 NVIDIA GTX 660 (FrameBuffer) 

{break::GeForce GTX 650Ti} A NVIDIA anuncia mundialmente em outubro o modelo GeForce GTX 650 Ti voltado aos usuÁrios gamers. Cumprindo a promessa de uma edição "titanium", a nova GPU oferece desempenho turbinado e é baseada no mesmo chip grÁfico presente na GTX 660, o GK106. Comparada à GeForce 9600 GT, a GTX 650 Ti oferece desempenho cinco vezes superior.

O desempenho também foi avaliado por alguns sites brasileiros. Confira as anÁlises: 

Modelo GPU / Nota avaliada

NVIDIA GeForce GTX 650 Ti - 8.9 (Adrenaline)

NVIDIA GTX 650 TI (Canal Tech)

GTX 650 Ti (LockGamer)

NVIDIA GTX 650 Ti (Frame Buffer)

NVIDIA GeForce GTX650Ti (TecnoEtc)

{break::Conclusão}Nesse artigo, produzimos uma retrospectiva do que trouxemos ao mercado de GPUs para desktops durante 2012. A empresa estÁ comprometida com o compromisso que firmou com os usuÁrios de trazer grandes inovações. Por isso, também garantimos que 2013 serÁ um ano recheado de novidades.

Ainda tem dúvidas do porquê precisa de uma GPU NVIDIA no seu PC?


Assuntos
Tags
  • Redator: Carolina Franco

    Carolina Franco

    Com pouca habilidade no playstation, leva surra de toda na redação. Seu vício são os games para celular e as tecnologias mobile. Desde que passou a cursar jornalismo na Universidade Federal de Santa Catarina, descobriu nas notícias sua verdadeira vocação: escrevê-las e publicá-las agilmente.

O que você achou deste conteúdo? Deixe seu comentário abaixo e interaja com nossa equipe. Caso queira sugerir alguma pauta, entre em contato através deste formulário.