• GM206 : un demi-GM204

Pour concevoir son nouveau GPU, NVIDIA a donc (ré-)utilisé son architecture Maxwell dans sa seconde révision. Pour rappel très succinct, cette dernière fait la part belle à l'efficacité énergétique principalement via une simplification des SMM (Streaming Multiprocessors) par rapport au SMX, nous vous invitons à consulter notre dossier consacré aux GTX 970/980 pour les détails de cette architecture. Alors que le GM204 intégrait 16 SMM regroupés au sein de 4 GPC (Graphics Processing Cluster), ils ne sont plus que 8 et 2 dans avec cette nouvelle puce, en conséquence le nombre d'unités de calcul (1024) et de texturing (64) est tout simplement divisé par 2 lui aussi, tout comme le sous-système mémoire (2 contrôleurs 64-bit au lieu de 4), cache L2 à 1 Mo, les ROP (32) et les unités gérant la géométrie aka Polymorph Engine (8).

 

Diagramme GM206 [cliquer pour agrandir]

Diagramme logique du GM206 - Cliquer pour afficher le détail d'un SMM

 

Bien entendu, le GM206 supporte comme son grand frère les nouvelles features qui seront disponibles sous DX12 / 11.3, NVIDIA insiste aussi sur le fait qu'à l'instar du GM204, il incorpore la troisième itération de son moteur de compression couleur delta permettant un gain de 25% au niveau des besoins en bande passante mémoire par rapport aux puces Kepler, de quoi (en plus du passage de la GDDR5 1,5 GHz à 1,75 GHz) compenser le bridage de 33% du bus par rapport au GK106 (192-bit). Enfin, d'un point de vue vidéo, le GM206 supporte le HDCP 2.2 au travers de la sortie HDMI et dispose à présent d'un décodeur/encodeur HVEC (H.265) intégral alors que le décodage sur GM204 était assuré par un mix décodeur H.264 / unités de calcul, bien moins performant en terme d'efficacité énergétique. Au final, le GM206 se "contente" d'un peu moins de 3 milliards de transistors (2940 Millions) pour 228 mm² alors que son grand frère nécessitait 398 mm² pour 5,2 Milliards soit une superficie en berne de 43%, le die du GPU adoptant une forme rectangulaire peu courante.

 

Die GM206

Die GM206

 

• GTX 960 et MSI Gaming

Commençons par les caractéristiques de la plupart des cartes Enthusiast et Performance de la "génération 28 nm" au sein du tableau suivant :

 

CartesGPUFréquence GPU (MHz)Fréquence Mémoire (MHz)Unités de calculTMUROPTaille mémoire (Go)Bus mémoire (bits)Calcul SP (Gflops)Bande Passante (Go/s)
HD 7850 Pitcairn 860 1200 1024 64 32 2 256 1761 154
HD 7870 Pitcairn 1000 1200 1280 80 32 2 256 2560 154
HD 7950 Tahiti 800 1250 1792 112 32 3 384 2867 240
HD 7950 with Boost Tahiti 925 (maxi) 1250 1792 112 32 3 384 3315 240
HD 7970 Tahiti 925 1375 2048 128 32 3 384 3789 264
HD 7970 GHz Tahiti 1050 (maxi) 1500 2048 128 32 3 384 4301 288
HD 7990 Tahiti (x2) 950 à 1000 1500 2048 (x2) 128 (x2) 32 (x2) 3 (x2) 384 (x2) 7782 à 8192 576
R9 270 Pitcairn 925 1400 1280 80 32 2 256 2368 179
R9 270X Pitcairn 1050 1400 1280 80 32 3 256 2688 179
R9 280 Tahiti 827 à 933 1250 1792 112 32 3 384 2964 à 3344 240
R9 280X Tahiti 1000 1500 2048 128 32 3 384 4096 288
R9 285 Tonga 918 1375 1792 112 32 2 256 3290 176
R9 290 Hawaii 947 (maxi) 1250 2560 160 64 4 512 4849 320
R9 290X Hawaii 1000 (maxi) 1250 2816 176 64 4 512 5632 320
R9 295 X2 Hawaii (x2) 1018 (maxi) 1250 2816 (2) 176 (x2) 64 (x2) 4 (x2) 512 (x2) 11467 640
GTX 660 GK106 980 à 1033 (mini) 1502 960 80 24 2 192 1882 à 1983 144
GTX 660 Ti GK104 915 à 980 (mini) 1502 1344 112 24 2 192 2460 à 2634 144
GTX 670 GK104 915 à 980 (mini) 1502 1344 112 32 2 256 2460 à 2634 192
GTX 680 GK104 1006 à 1058 (mini) 1502 1536 128 32 2 256 3090 à 3250 192
GTX 690 GK104 (x2) 915 à 1020 (mini) 1502 1536 (x2) 128 (x2) 32 (x2) 2 (x2) 256 (x2) 5622 à 6267 385
GTX 760 GK104 980 à 1033 (mini) 1502 1152 96 32 2 256 2258 à 2380 192
GTX 770 GK104 1046 à 1085 (mini) 1753 1536 128 32 2 256 3213 à 3333 224
GTX 780 GK110 863 à 902 (mini) 1502 2304 192 48 3 384 3977 à 4156 288
GTX 780 Ti GK 110 876 à 928 (mini) 1750 2880 240 48 3 384 5045 à 5345 336
TITAN GK110 837 à 876 (mini) 1502 2688 224 48 6 384 4500 à 4709 288
TITAN Black GK110 889 à 980 (mini) 1750 2880 240 48 6 384 5121 à 5645 336
TITAN Z GK110 (x2) 705 à 876 (mini) 1750 2880 (x2) 240 (x2) 48 (x2) 6 (x2) 384 (x2) 8122 à 10092 672
GTX 960 GM206 1126 à 1178 (mini) 1753 1024 64 32 2 128 2306 à 2413 112
GTX 970 GM204 1050 à 1176 (mini) 1753 1664 104 56 4 224 + 32 3494 à 3920 196 à 224
GTX 980 GM204 1126 à 1216 (mini) 1753 2048 128 64 4 256 4612 à 4981 224

 

Par rapport à la GTX 660 (le GM206 est le "descendant direct" du GK106 utilisé), la nouvelle venue gagne un peu plus de 20% en terme de puissance de calcul, mais perd près de 30% en bande passante, ceci devant être nuancé du fait du différentiel d'efficacité des 2 architectures bien sûr. Face à la GTX 760, le gain en puissance de calcul se limite au mieux à quelques pourcents tandis que la bande passante est en berne de près de 60% cette fois ! Pour ce test, NVIDIA nous a fait parvenir une carte par le biais de MSI et de son modèle Gaming. Compte tenu du délai restreint entre la réception de la carte et la fin du NDA, nous tâcherons de développer la partie descriptive prochainement.

 

Il s'agit à l'instar des 970 et 980 Gaming du constructeur, d'un modèle utilisant le célèbre Twin Frozr V, basé sur 3 caloducs dans cette version "960" et 2 ventilateurs axiaux de 10cm qui ont la propriété de s'arrêter intégralement lorsque la température du GPU est inférieure à 60°C. La carte utilise un connecteur d'alimentation à 8 pins et mesure près de 27 cm du fait de la taille de son refroidisseur. Notons que si le PCB atteint 25 cm, toute une zone en bout de ce dernier et mesurant près de 8 cm de long, est dénuée de tout composant et semble présente principalement pour l'allonger afin de "l'adapter" à la longueur du refroidisseur... Enfin, l'étage d'alimentation se compose de 4 phases pour le GPU plus une cinquième dédiée à la mémoire, toutes positionnées derrière l'équerre de fixation, quant aux 2 Go de GDDR5, ils sont fournis par Samsung au travers de 4 puces (2 par face).

MSI GTX 960 Gaming

La MSI GTX 960 Gaming... On ne change pas une équipe qui gagne !

 

Continuons la description de notre carte au travers de GPU-Z : la puce est en révision A1, preuve que le caméléon n'a pas connu beaucoup de souci pour sa mise au point, elle dispose de 1024 unités de calcul, 64 TMU (GPU-Z ne supporte pas encore complètement ce nouveau GPU) et de 2 Go de GDDR5 à 1750 MHz adressés en 128-bit. La fréquence GPU est portée à 1216 MHz quant au Boost minimum, il est de 1279 MHz (1126/1178 par défaut) soit un gain de plus de 8%.

 

GPU-Z MSI GTX 960 Gaming

GPU-Z : caractéristiques et fréquences

 

Au repos, la fréquence GPU est celle par défaut des GeFORCE, à savoir 135 MHz pour le GPU, la mémoire se stabilise elle à 202 MHz (162 MHz en général). En charge, le Boost maximum atteint en réalité près de 1342 MHz soit 14% de gains par rapport aux fréquences par défaut des GTX 960.

 

GPU-Z MSI GTX 960 : Fréquences au reposGPU-Z GTX 960 : fréquences en charge

GPU-Z : Fréquences au repos et Boost Max

 

C'est tout pour la 960 Gaming de MSI, voyons page suivante le protocole de test.




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