بررسی اولیه کارت گرافیک های انویدیا GTX 1070 و GTX 1080

هیولاهایی به ناک انویدیا GTX 1070 و GTX 1080

معرفی رسمی دو هیولای GeForce GTX 1080 و GeForce GTX 1070 تنها خبر داغ رسانه های مختلفی است که از دیروز تا حالا در موردش صحبت میکنند! درست متوجه شدید؛ انویدیا بالاخره به طور رسمی از کارت های نسل بعدی خودش رونمایی کرد و حالا باید منتظر AMD باشیم تا از جدیدترین محصولات گرافیکی اش رونمایی کند! باز هم فصل رقابت فرا رسیده و هر دو کمپانی در صدد کسب سهم بیشتر در بازار کارت های گرافیکی هستند که پیش از این ودر مقالات متعددی در موردش صحبت کردیم.

دو کارت جدیدی پاسکال GTX 1080 و GTX 1070 دیروز طی مراسمی رسمی توسط آقای جن سون هوانگ «Jen-Hsun Huang» مدیر ارشد اجرایی انویدیا معرفی شدند و همانطور که در مقاله «بررسی کوتاه تراشه گرافیکی پاسکال GP104» عرض کردیم؛ هر دو کارت جدید GeForce GTX 1080 و GeForce GTX 1070 از تراشه قدرتمند GP104 به عنوان قلب تپنده خودشان استفاده میکنند و به عنوان پرچمداران سری کارت های «پاسکال» به همگان معرفی شدند.

این بدین معناست که GP104-200 بهترین تراشه مبتنی بر معماری «انویدیا پاسکال» در کارت های رده بالا «High-End» خواهد بود و فقط در کارت های فوق مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین کارتی بالاتر از دو کارت GTX 1080 و GTX 1070 در رده «High-End» نخواهیم دید؛ حداقل فعلاً که اینطور است؛ ولی کارت های میان رده و پایین رده سری پاسکال هم به زودی معرفی خواهند شد. البته این نکته قابل عرض است که GP104-200 نسخه ای برش خورده از GP104-400 بزرگتر است که احتمالاً به زودی در کارتی دو هسته ای مورد استفاده قرار میگیرد تا بازار کارت گرافیک AMD Radeon Pro Duo را تحت الشعاع خودش قرار دهد.

تراشه انویدیا پاسکال GP104 را دریابید

مساحت تراشه انویدیا پاسکال GP104 به مراتب کوچکتر از دو تراشه «GM200 و GM204» نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» است و برخلاف کوچک شدن سطح ویفر «Die» تراشه گرافیکی؛ میزان عملکرد و بهره وری GP104-200 افزایشی یافته که امری طبیعی است. در واقع این اتفاق؛ دقیقاً همان روندی است که در نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» در مقابل معماری «کپلر» شاهدش بودیم. با نگاهی به گذشته متوجه میشویم که دو کارت GTX 970 و GTX 980 مبتنی بر نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» از نظر عملکرد حداقل بر روی کاغد به نسبت گل سرسبد نسل قبلش یعنی GTX 780 TI ضعیف تر به نظر میرسید.

در واقع کارتی مثل GTX 980 در نسل قبل به نسبت GTX 780 TI از ۳۳% پهنای باند کمتر، ۳۰% شیدر کمتر و تعداد ترانزیستورهای کمتری استفاده میکرد، با این حال بین ۵ تا ۹ درصد قویتر از GTX 780 TI بود و از سطح عملکرد و میزان بهره وری بسیاربالایی استفاده میکرد که حاصل نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» بود. همان روش و همان اتفاق در کارت های مبتنی بر معماری پاسکال تکرار شده است. مساحت سیلیکون GP104-400 فقط ۳۳۳ میلیمتر مربع است و گفته میشود با همین ابعاد احتمالاً باید شاهد ۱۰.۲ بیلیون ترانزیستور، ۴۰ واحد SM و ۲۵۰۰ هسته کودا «CUDA» باشیم که به نسبت تراشه های رده بالای GM204 رقم بالایی محسوب میشود.

معماری جدید پاسکال «Pascal» دو مدل تراشه دارد که یکی از آنها کامل است (یعنی تمام واحد های SM آن فعال است) و مدل دیگری که قرار است در کامپیوترهای خانگی مورد استفاده قرار بگیرد به صورت محدد است. (یعنی نیمی واحد های SM آن فعال است). نسخه کامل این معماری با تراشه قدرتمند GP100 عرضه میشود که در مطلب «با دو تراشه گرافیکی Tesla P100 و Pascal GP100 آشنا شوید» در مورد جزئیاتش صحبت کردیم. این تراشه قرار است با ۶۰ واحد SM یا «Streaming Multiprocessors» عرضه شود که در محصولات مختلف میتواند تنظیمات مختلفی داشته باشد.

نگاه نزدیک به کارت گرافیک GeForce GTX 1070

کارت ۳۸۰ دلاری GTX 1070 همچون برادر بزرگترش از تراشه GP104-200 به عنوان قلب تپنده خودش استفاده میکند و با لیتوگرافی ۱۶ نانومتری FinFET تولید شده است. فناوری FinFET یک ترانزیستور با معماری سه بعدی است که می‌تواند با مصرف انرژی کمتر، کارایی بالاتری داشته باشد. از این ترانزیستور در ساخت تراشه‌های موجود در تلفن‌های همراه و کامپیوترها استفاده می‌شود. طراحی و ساخت این ترانزیستورهای سه بعدی از همتایان مسطح (دو بعدی) خود پیچیده‌تر است.

معماری FinFET به دلیل هدایت گرمایی کمتر، گرمای بالاتری تولید می‌کند که این روش افزایش دما و احتمال بروز پدیده «الکترومایگریشن» را در سیم‌های نازک افزایش داده و عمر قطعات الکترونیکی را کاهش می‌دهد. منتهی ترانزیستورهایی با این روش از ساختار عملکرد بسیار بالایی برخوردارند و به همین دلیل است که در هر دو کارت گرافیک نسل جدید انویدیا پاسکال GTX 1080 و GTX 1070 از این فناوری برای تولید کارت های جدید استفاده شده است.

کارت گرافیک GeForce GTX 1070 از ۸ گیگابایت حافظه GDDR5 استفاده میکند که پیش از این همدر دو مقاله «بررسی کوتاه تراشه گرافیکی پاسکال GP104» و «آنالیز اولیه تراشه های گرافیکی نسل بعد انویدیا پاسکال» هم به آن اشاره کرده بودیم. بنابراین با توجه بهاطلاعاتی که در دو لینک فوق منتشر کردیم، مشخص شده بود که GTX 1070 از ۸ گیگابایت حافظه GDDR5 با فرکانس هسته ۲۰۰۰ مگاهرتز  (۸۰۰۰ مگاهرتز موثر) استفاده میکند. در واقع برخلاف کارت گرافیک GTX 1080، این کارت فقط از حافظه نسل GDDR5 استفاده میکند.

متاسفانه انویدیا هنوز جزئیات دقیقی از از کارت گرافیک GeForce GTX 1070 و معماری و اجزای داخلش منتشر نکرده است و تنها اطلاعاتی که منتشر شده این است که GTX 1070 از توان پردازشی خامی معادل ۶.۵ ترافلاپس «TFLOP» برخوردار است. بدین معنا که از نظر عملکرد، سرعتی به مراتب بیشتر از انویدیا TITAN X دارد! با این حال؛ اگر فرض کنیم این کارت هم از سرعت مشابهی همچون GTX 1080 استفاده میکند، میتوانیم به این نتیجه برسیم که احتمالاً میزان هسته های کودا «CUDA» این کارت حدود ۲۰۴۸ عدد است. این رقم همان چیزی است که قبلاً در دو لینک فوق و دیگر مقالات گفته بودیم!

فعلاً فقط از کارت گرافیک GeForce GTX 1070 به صورت رسمی رونمایی شده و این کارت هنوز برای عرضه به بازار آماده نشده است، با این حال قیمت پیشنهادی اولیه این کارت ۳۷۹ دلار اعلام شده که حدوداً معادل ۱.۳۲۶.۵۰۰ تومان ایران است و قرار است به نوعی جایگزین GTX 970 سری ماکسول شود.

نگاه نزدیک به کارت گرافیک GeForce GTX 1080

فعلاً میتوانیم کارت گرافیک GeForce GTX 1080 را قویترین کارت گرافیک و پرچمدار سری ۱۰۰۰ انویدیا بنامیم! کارت قدرتمندی که همچون برادر کوچکترش از سیلیکون GP104 استفاده میکند و و با لیتوگرافی ۱۶ نانومتری FinFET تولید شده است. این کارت بهترین هدیه معماری پاسکال به بازیبازان حرفه ای است و همچون کارت قبلی از ۸ گیگابایت حافظه GDDR5X استفاده میکند. استفاده از این نوع حافظه تکامل یافته در کارت گرافیک GTX 1080 قبلاً هم مشخص شده بود، بنابراین چیز جدیدی نیست.

تراشه‌ی GM204 چیزی به اسم HBM در خودش ندارد  و احتمالاً استفاده از هر گونه حافظه HBM در کارت های سری پاسکال منتفی است. GDDR5X به نسبت HBM حافظه ارزان تری است و از نظر پهنای باند می‌تواند ۱٫۵ تا ۲ برابر بهتر از GDDR5 باشد. این حافظه های تکامل یافته از ۲ برابر تراکم حافظه بیشتر همراه با مصرف انرژی کمتری استفاده میکنند و به همین دلیل استفاده از این مدل حافظه ها در کنار تراشه‌ی GM204 امری منطقی و معقول است که مهندسین انویدیا به خوبی از عهده آن بر آمده اند.

دقت کنید کارت گرافیک GTX 1070 هم از تراشه‌ی GM204، اما حافظه معمولی GDDR5 استفاده میکند و مهمترین تفاوت این دو کارت در سرعت کلاک، مقدار حافظه و همین‌طور سرعت حافظه است. بنابراین استفاده از حافظه GDDR5X میتواند موجب افزایش پهنای باند بیشتر و پشتیبانی بهتر از فرکانس هسته بالاتر شود که همین مورد تفاوت اصلی دو کارت گرافیک GTX 1080 و GTX 1070 را شکل میدهند. مشخص شده که GeForce GTX 1080 از ۲۵۶۰ هسته کودا استفاده میکند.

کلاک هسته پایه این کارت ۱۶۰۷ مگاهرتز است و در حالت بوست «Boost Clock» به ۱۷۳۳ مگاهرتز میرسد. این مقدار در GTX 1070 معادل ۱۶۰۰ مگاهرتز بدون حالت بوست کلاک است. اطلاعات موجود نشان میدهد که انویدیا برای تامین توان مصرفی GTX 1080 از یک کانکتور ۸ پینی با ۱۸۰ وات قدرت مصرفی استفاده میکند. به گفته انویدیا GTX 1080 از هر دو کارت GTX 980 SLI و TITAN X سریعتر است و از سه خروجی تصویر DisplayPort 1.4، یک عدد خروجی HDMI 2.0B و یک خروجی قدیمی DVI استفاده میکند!

GTX 1080 از پل SLI جدیدی استفاده میکند که به گفته انویدیا از دو برابر پهنای باند بیشتری به نسبت نسل دوم معماری ماکسول استفاده میکند. بنابراین پشتیبانی از بازی هایی با وضوح بیشتر از ۴K هم به راحتی امکان پذیر خواهد شد و این مورد میتواند بهترین راه برای تجربه بی نظیر بازی های مختلف با بالاترین رزولوشن ممکن باشد. قیمتی که انویدیا برای این کارت اعلام کرده ۵۹۹ دلار (حدوداً ۲.۰۹۶.۵۰۰ تومان) است که به زودی روانه بازارهای تجاری خواهد شد.

اما یکی از موارد مهمی که در تبلیغات GeForce GTX 1080 به چشم میخورد، پشتیبانی کارت های گرافیک سری ۱۰۰۰ انویدیا از واقعیت مجازی «Virtual Reality» است و آنطور که در تبلیغات GTX 1080 اعلام شده، این کارت در مقایسه با GTX TITAN X در واقعیت مجازی از دو برابر عملکرد بهتر استفاده میکند. معماری پاسکال «Pascal» جهش عظیمی در عملکرد کارت های نسل جدید، پهنای باند و بهره وری مصرف انرژی به نسبت کارت های پیشیین انویدیا خواهد داشت و تنها فناوری موجود برای جهش بی نظیر عناوین AAA خواهد بود.

در همین زمینه؛ آقای جف فیشر «Jeff Fisher» معاون ارشد بخش بازایابی PC میگوید که: GeForce GTX 1080, اولین کارت گرافیک مبتنی بر معماری پاسکال ما است که میتواند واقعیات باورنکردنی را در بازی های کامیپوتری برایتان ممکن کند و تجربه عمیقی از دنیای واقعیت مجازی «Virtual Reality» را برای شما به ارمغان بیاورد. ما در این نسل به طور چشمگیری از بهبود کارایی و عملکرد برخورداریم و این قدرتمندترین تراشه گرافیکی مخصوص بازی است که تا به حال ساختیم.

پنج نکته شگفت انگیز معماری پاسکال انویدیا

معماری نسل بعدی: پاسکال بهینه ترین معماری از نظر عملکرد در هر وات مصرفی است. کارت گرافیک GTX 1080 به تنهایی از ۳ برابر عملکرد و کارایی بیشتری به نسبت قویترین کارت گرافیک نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» استفاده میکند.

لیتوگرافی ۱۶ نانومتری FinFET: کارت گرافیک GTX 1080 اولین کارتی است که با فناوری ۱۶ نانومتری FinFET ساخته میشود و علاوه بر کوچک بودن، از ترانزیستورهای سریعتر و باتراکم بیشتر استفاده میکند. در این کارت از ۷.۲ بیلیون ترانزیستور استفاده شده که میتواند افزایش چشمیگری در عملکرد و بهره وری نهایی داشته باشد.

حافظه های پیشرفته GDDR5X: تراشه های گرافیکی مبتنی بر معماری پاسکال «Pasca» را میتوان اولین تراشه های گرافیکی نامید که از حافظه های ویدئویی تکامل یافته GDDR5X استفاده میکنند. کارت گرافیک GTX 1080 از ۸ گیگابایت حافظه GDDR5X همراه با یک گذرگاه ۲۵۶ بیتی استفاده میکند که میتواند پهنای باندی معادل ۱۰ گیگابیت بر ثانیه (۳۲۰ گیگابایت) را منتقل کند. این مقدار ۱.۷ برابر بیشتر از پهنای باند موثر حافظه های GDDR5 است.

طراحی عالی: افزایش پهنای باند و بهبود بهره وری اجازه میدهد GTX 1080 با سرعت کلاک بالاتری اجرا شود که تا پیشی از این هرگز ممکن نبود! در حال حاضر کارت گرافیک GTX 1080 با سرعت کلاک ۱۷۰۰ مگاهرتز فقط به ۱۸۰ وات برق مصرفی نیاز دارد که به خودی خودش جهش بزرگی در بهبود بهره وری و افزایشی میزان عملکرد کارت گرافیک است. این مورد به خودی خودش میتواند موجب بهبود قابلیت محاسبات ناهمزمان «asynchronous compute» و افزایش کاایی در بازی شود. در نهایت به فناوری جدید GPU Boost 3 میرسیم که میتواند از عملکرد اورکلاکینگ بهتر و پیشرفته تری پشتیبانی کند.

فناوری های بازی پیشگامانه: انویدیا کمی در رفتار محتاط و انحصارگرایانه فناوری های گیم محورش تغییر جهت داده و حالا با نرم افزار NVIDIA VRWorks به توسعه دهندگان بازی اجازه میدهد از امکانات بی سابقه ای برای طراحی محیط های بازی استفاده کنند. فناوری NVIDIA’s Ansel کی از فناوری های جدیدی استکه در کارت های سری ۱۰۰۰ دیده میشود و به بازیبازان اجزاه میدهد تجارب گیمری خودشان را با دیگران به اشتراک بگذارند.

در نهایت باید به نسخه دوم کارت گرافیک GTX 1080 با نام «Founders Edition» اشاره کنیم که با قیمت ۶۹۹ دلار برای شرکت های مختلفی همچون ASUS, Colorful, EVGA, Gainward, Galaxy, Gigabyte, Innovision 3D, MSI, NVIDIA. Palit, PNY و Zotac در دسترس خواهد بود تا نسخه های سفارشی شده خودشان را بر اساس بُرد «Board» مرجع انویدیا تولید کنند. همچنین نسخه «Founders Edition» کارت گرافیک ضعیف تر GTX 1070 هم با قیمت ۴۹۹ دلار برای شرکت های فوق به زودی آماده میشیود تا مدل های سفارشی خودشان را عرضه کنند.

مقایسه مشخصات سه کارت گرافیک GTX 1080 و GTX 980 Ti و GTX 980