lunedì 7 aprile 2008

Gpu Mobile, serie 8xxx M


Prima parte di una serie di analisi che tratteranno a 360° l'ambito mobile gaming Notebook, analizzando periferiche e componenti hardware speriamo in modo chiaro e comprensibile.
Oggi tratteremo la serie 8xxx, che parte dalla 8400M GS fino alle ultimissime 8800M GTX.
Qualcuno avrà notato che in alcuni portatili sono presenti schede 9500M GS, che altro non sono che 8600M GT rinominate, ovviamente quando uscirà la serie successiva di schede Nvidia, non mancheremo di preparare un pezzo specifico.

Quella M che si vede dopo il numero di serie delle schede, non indica altro che architetture dedicate al mondo dei portatili, che si differenziano tecnicamente dalla controparte Desktop per consumi e frequenze differenti, restando come architettura del tutto identiche.
E' per questo che nello sviluppo dei driver oem per portatili Nvidia fornisce ai vari partner software del tutto identico a quello distribuito direttamente sul loro sito, in cui i produttori di portatili modificano sostanzialmente solo un file.inf in cui sono elencate le schede supportate e impostati i parametri per il risparmio energetico.
Poiché ogni Notebook ha esigenze di dissipazione e di consumo differenti, Nvidia non distribuisce driver generici, ma demanda alle varie Asus, Acer e Dell l'uscita degli stessi.
Questo provoca spesso uno scisma temporale tra l'uscita di un aggiornamento Software per il Desktop e Notebook, quindi non beneficiando subito del miglior codice che nuove release possono avere.
C'è un modo però, specificatamente procurandosi un file inf modificato, per installare gli ultimi forceware e tenersi al passo con i tempi, il sito Laptopvideo2go fornisce infatti un ampio ventaglio di driver quasi tutti più performanti di quelli che potrete scaricare ufficialmente.


Abbiamo detto che le architetture e le funzioni delle stesse sono del tutto simili a quelle desktop, andiamole quindi ad analizzare per entrare nello specifico nell'analisi dell'architettura della serie Nvidia 8xxx, prima interpretazione delle specifiche DX10
Questo schema rappresenta il cuore della nuova architettura Nvidia, cioè un blocco di 16 SP (Stream Processor) che moltiplicati fino a 6 (6x16 infatti fa 96 come gli SP di 8800GTX) rappresentano tutte le architetture mobili presenti sul mercato, permettendo alla casa californiana di progettare le sue Gpu basandosi più che altro sui parallelismi.
Come si vede a ogni blocco di SP corrispondono 4 TA (Texture Adress unit) che a loro volta verranno moltiplicati nel processo di classificazione: è facile quindi ricavare le caratteristiche tecniche di una gpu Nvidia solo dal suo numero di blocchi, una 8600 GT M, avendo due blocchi avrà quindi 32 SP, 16 TMU (texture mapping units) e 8 ROP's (o Texture Adress Unit) per sfruttare il fill rate (la velocità con cui si riempono i poligoni di texture) prodotto dalle unità di texturing.
A differenza di architetture DX9 dove i processori programmabili (SP) erano divisi rigidamente tra Vertex Shaders che si occupavano della geometria e Pixel Shaders che invece erano dedicati agli effetti sulle texture, in DX10 si esegue un setup a monte che indicizza i carichi di lavoro dinamicamente, non sprecando, in teoria, risorse.
L'architettura Nvidia, a differnza di quella AMD, risulta particolarmente equilibrata come capacità pixel-texturing, consentendo in questo modo di avere un comportamento abbastanza omogeneo con i filtri abilitati, quando questi si appoggiano sull'unità di texturing: questo però, che può essere una forza da un certo punto di vista, ha anche dei limiti tecnologici, che non consentono l'applicazione dei filtri stessi in presenza di shaders particolarmente lunghi e complessi.
DX10 permette però di appoggiarsi sugli SP per applicare tale effetto, rendendo però al meglio su soluzioni più pixel oriented, come quella AMD.
Un'altra differenza particolarmente rilevante che distingue le due filosofie (presente e passata), grande intuizione dei tecnici Nvidia, consiste nel differenziare la velocità degli SP quando sono utilizzati in ambito Gaming: cosa vuol dire questo? In pratica pensate a microprocessori matematici particolarmente specializzati e programmabili che in ambito Windows mantengono la stessa velocità del core (ad esempio 100 Mhz), ma che quando si trovano a macinare calcoli più complessi aumentano dinamicamente il clock. (ad esempio 250 Mhz)
Questo ha consentito di diminuire la complessità della Gpu e basarsi su un numero di Sp inferiore ad AMD ma con velocità molto più elevata (non è solo questa la differenza, ma riguarda anche le operazioni possibili per SP): è questo il motivo per cui generalmente su applicazioni non pensate specificatamente per una particolare gpu, Nvidia mantiene e ha mantenuto un certo vantaggio.
AMD, infatti, basa la sua forza su una pipeline più lunga e un maggior numero di parallelismi a minore frequenza, difficili da sfruttare via driver, senza contare la presenza di un controller ram Ring-bus programmabile (a differenza di Nvidia) che ha reso ancor più arduo far rendere le Gpu AMD in tutti gli ambiti.
Passando ad analizzare nello specifico i dati di banda passante, che è possibile visualizzare nella tabella inclusa nell'articolo, indubbiamente il fattore che incide di più è l'ampiezza del canale, che solo con 8800M GTX è passato dai 128 Bit (o addirittura 64 Bit nelle soluzioni low end) ai 256 Bit, consentendo alle soluzione notebook di avvicinare i 100 e oltre Gb delle più performanti schede grafiche Desktop.
I consumi, incece, come era intuibile, sono del tutto diversi: 20W per una 8600M GT , 30 per una 8700M GT e solo 35 per la top di gamma 8800GTX merito delle ottimizzazioni introdotte per il nostro specifico mercato e delle differenti frequenze di funzionamento.
C'è anche da dire che mentre esce una 9800GTX che non bada certo a consumi, la controparte per portatili è ormai una generazione indietro, anche se a dire il vero l'architettura è solo ottimizzata, non certo uno step evolutivo.
Tutte le soluzioni portatili Nvidia della serie 8 usano come pettine l'MXM, un'interconessione proprietaria che dovrebbe, in teoria, consentire anche, in alcuni casi, l'upgrade della soluzione video sul proprio portatile.
Molti distributori, però, personalizzano lo stesso con soluzioni compatibili ma proprietarie, che rendono ogni tentativo di sostituzione vano.
Tirando le somme, questo primo scorcio sul mercato delle GPU Gaming Notebook vede, rispetto al passato, trainati dalle vendite ormai verso il sorpasso dei Desktop, la possibilità di divertirsi con le ultime tecnologie in maniera del tutto appagnate.

3 commenti:

Anonimo ha detto...

sbaglio o questo post è leggermente copiato da quello di therampo? Pk potevi almeno parlare di ATi, almeno variavi. hi hi hi ...

Anonimo ha detto...

io invece l'ho trovato interessante. difficile trovare in giro articoli che parlano così in profondità di schede video per portatili. è ovvio che sono meno potenti delle concorrenti desktop, ma solo perchè su desktop si può mettere mano subito all'ultima tecnologia disponibile, sui portatili bisogna sempre aspettare di più. avanti così Pk.

Patrick "Pk77" Grioni ha detto...

Caro Kasper non è che l'articolo è copiato da rampo, è l'architettura delle schede mobile che è una versione ottimizzata di quelle desktop, una volta almeno le caratteristiche cambiavano (mi viene in mente 9700 di ati o 5200 go di Nvidia).
Inoltre qui si parla di problematiche di Driver, che su desktop non ci sono, si parla di aumento dinamico della velocità degli SP (caratteristica che non mi pare Rampo abbia trattato), si parla di parallelismi vs Mhz, insomma se noti anche l'immagine dell'architettura non è la stessa, giusto perche sapevo che il caro Rampo aveva scritto un articolo analogo sulle soluzioni Desktop.
Non tarderò a parlare di AMD, che ho lasciata per seconda perchè, in ambito Notebook le differenze di performance sono ancora più clamorose, rendendole quindi meno interessanti.