بررسی کارت گرافیک GeForce GTX 1080

فناوری های جدید استفاده شده در معماری GeForce GTX 10xx

۱) عصر جدیدی از فناوری Multi-GPU: با معرفی رابط برنامه نویسی DirectX 12 استفاده از پیکربندی ترکیبی Multi-GPU به یک استاندارد تبدیل شده که در آن DirectX 12 میتواند مزیت های زیادی برای برنامه های «App» کاربردی داشته باشد و حالا هر کدام یک از انواع مختلف تراشه های گرافیکی «GPU» به تنهایی میتوانند از ویژگی های API مورد نیاز برنامه ها «App» پشتیبانی کنند. بنابراین پیکربندی Multi-GPU برای همیشه تغییر کرده است. در عوض؛ شامل تراشه های گرافیکی جدیدی هستیم که هزینه زیادی برای طراحی و تولیدش از سوی بخش تحقیقاتی انویدیا صرف شده است.

یکی از مشکلات جدی SLI نسل قبلی این بود که در رزولیشن‌های بالا دچار مشکل می‌شد.بنابراین تجربه استفاده از رزولوشن های بالا در حالت SLI به امری ناخوشایند تبدیل میشد. کمپانی AMD خیلی وقت پیش و از زمان کارت های نسل قبلش وظیفه پل Cross-FireX را به درگاه پرسرعت PCI Express واگذار کرده و درگاه های مربوط به Cross FireX و پل‌های رابطش را حذف کرد. انویدیا نیز برای حل این مشکل از یک SLI دوگانه به نام «فناوری SLI HB» در صدد رفع این مشکل برآمده است.

یکی از راه های انجام این کار استفاده از دو کانکتور به طور هم زمان برای ترکیب کارت های گرافیکی سری پاسکال است. در این حالت، اشکالی که ایجاد میشود این است که با استفاده از این حالت دیگر نمی‌توانید از بیش دو کارت گرافیک SLI شده به صورت همزمان استفاده کنید که این مورد هنوز به صورت رسمی توسط انویدیا تایید نشده است. البته انویدیا مدعی است زمانی که دو کارت گرافیک نسل بعدی را به واسطه پل SLI HB به هم متصل کنید میتوانید از مقدار کارایی همچون ۴Wat-SLI بهره مند شوید، با این تفاوت که تنها دو کارت به همدیگر وصل می شوند.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]بررسی فناوری های جدید سری GTX 900 انویدیا[/su_note]

این بدین معناست که حالت SLI جدید اجازه میدهد از توانایی و پهنای باند بیشتری در رزولوشن های بالایی مثل ۶۰ یا ۱۲۰ فریم ۴K و ۵K یا حتی حالت HDR استفاده کنیم. پل های جدید در سه مدل اسلات ۲، ۳ و اسلات ۴ و با اندازه های ۶۰.۹۶-۶۴،۴۰ و ۸۱.۲۶ میلی متر معرفی شده اند. این پل ها فقط با معماری پاسکال «Pascal» کار میکنند و از پهنای باندی معادل دو برابر پهنای باند پل های SLI موجود در نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» استفاده میکنند. ضمن اینکه هیچگونه سازگاری بین پل های جدید و قدیمی SLI یا Multi GPU وجود ندارد.

فناوری جدید SLI HB قرار است در سه مدل مختلف به بازار عرضه شود و گفته میشود فقط از حالت پیکربندی دو کارته پشتیبانی میکند و خبری از پیکربندی های ۳ و ۴ (یا ۳-Way و ۴-Way) کارته نخواهد بود. در حال حاضر هم درایورهای جدید انویدیا فقط برای بهینه سازی بهتر و بیشتر پیکربندی دو کارته «۲-Way SLI» بروز رسانی میشوند تا بهترین کارایی ممکن را داشته باشند.

۲) فناوری Simultaneous Multi-Projection: با ترکیب فناوری جدید Simultaneous Multi-Projection میتوانیم شاهد رندرینگ به مراتب قدرتمندی برای استفاده از پیکربندی های چند مانیتوره باشیم که میتواند تفاوت بصری بسیار خوبی را به عنوان خروجی نهایی در اختیار مخاطب بگذارد. این فناوری اجازه میدهد تا مخاطب از سه مانیتور صفحه عریض به طور همزمان استفاده کند و با کمک تراشه گرافیکی «GPU» امکان محاسبه حداکثر شانزده زاویه دید دوربین، بدون کوچک‌ترین تاثیر منفی روی کارایی ممکن میشود.

نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» تنها قادر به محسابه یک زاویه دید دوربین بود و حالا این ویژگی به صورت سخت افزاری در معماری پاسکال با پشتیبانی از ۱۶ زاویه دید دوربین قرار گرفته است. فناوری Simultaneous Multi-Projection بدرد افرادی میخورد که از سه مانیتور کنار هم استفاده میکنند. این فناوری به خوبی میتواند لبه های نافرم و تیز را بپوشاند و به همین دلیل است که انویدیا از Simultaneous Multi-Projection یا به اختصار SMP رونمایی کرده تا این مشکل را برطرف کند.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]نقاط کوانتومی | با فناوری جدید تلویزیون ها آشنا شوید[/su_note]

شاید دقت کرده باشید اگر مانیتورهای کناری با زوایه از مانیتور میانی قرار گیرند، تصویر دچار شکستگی شده و زاویه اشیاء درون تصویر مانیتورهای کناری با مانیتور میانی منطبق نمی شود. به همین دلیل از فناوری Simultaneous Multi-Projection رونمایی شده و با این ویژگی میتوانید از طریق پنل درایور مخصوص انویدیا، زاویه تصویر مانیتور ها را تنظیم کنید تا اگر سه مانیتور راکنار هم قرار دادید با پدیده شکستگی تصاویر مواجه نشوید.

در واقع این فناوری مخصوص مانیتورهای خمیده است که وقتی سه عدد از آنها را کنار هم میگذاریم، تصویری که درون آنها پخش میشود، حالتی شکسته دارد. از طرفی این فناوری برای واقعیت مجازی «VR» هم عالی است و از آنجایی که این فناوری در سطح سخت افزاری تعبیه شده، امکان استفاده از آن برای کارت های نسل قبل وجود ندارد. بنابراین از نظر استفاده از واقعیت مجازی «VR» هم به کارت هایی میرسیم که ارزش خرید بسیار بالایی دارند.  انویدیا برای نمایش این ویژگی در مراسم معرفی GTX1080 از دموی بازی Cyan Worlds’s Obduction در رزولوشن ۴K استفاده کرد که ویژگی SMP را به خوبی به نمایش گذاشت.

۳) کانکتورهای خروجی تصویر نسل جدید: معماری پاسکال «Pascal» از DisplayPort 1.4 استفاده میکند که با تمام نسخه های قبلی این کانکتور سازگار است که از جمله آنها میتوان به متا دیتاهای HDR اشاره کرد. تمام تراشه هایگرافیکی «GPU» مبتنی بر معماری پاسکال از HDMI 2.0 هم پشتیبانی میکنند که به طور اختصاصی برای پشتیبانی از رزولوشن ۴K طراحی شده است و در کمترین حالتش میتواند از HDR پشتیبانی کند. انویدیا هنوز مشخص نکرده که معماری پاسکال «Pascal»  از فناوری VESA Adaptive Sync پشتیبانی میکند یا خیر! این فناوری در AMD به FreeSync مشهور است.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]با کانکتور های نسل جدید آشنا شوید[/su_note]

پشتیبانی از موارد فوق توسط درایورهای انویدیا صورت میگیرد و از خروجی های تایید شده GTX 1080 میتوان به پشتیبانی از HDMI 2.0b، کانکتور منقرض شده DVI-D و سه کانکتور DisplayPort 1.4 برای پشتیبانی بهتر از ۴K در حالت SLI HB و پیکربندی ترکیبی Multi-GPU میباشد. لازم به ذکر است که کانکتور DVI فاقد سیم کشی آنالوگ است و به همین دلیل کارت گرافیک GTX 1080  نمیتواند با دانگل از مانیتورهای D-Sub پشتیبانی کند

۴) فناوری Fast Sync: انویدیا در هر معماری جدیدی که عرضه میکند، از فناوری همگام سازی «Sync» جدیدی هم رونمایی میکند که اینبار به Fast Sync معروف شده است. در معماری کپلر «Kepler» با فناوری Adaptive V-Sync آشنا شدیم، در نسل دوم معماری ماکسول «Maxwell» با G-SYNC آشنا شدیم و حالا در معماری پاسکال «Pascal» با فناوری همگام سازی Fast Sync مواجه ایم. انویدیا بیان کرده Fast Sync بهترین جایگزین V-Sync با زمان تاخیر کم، برای حذف پارگی فریم «Frame-Tearing» (که معمولاً به دلیل خروجی فریم ریت بیشتر تراشه گرافیکی به نسبت نرخ تازه سازی مانیتور ایجاد میشود) است.

این حالت جایگزین باعث میشود تراشه گرافیکی «GPU» به صورت نامحدودی V-Sync را رندر کند که نتیجه آن کاهش زمان تاخیر ورودی است. این کار با تجزیه و تحلیل خط لوله صفحه نمایش «Display Pipelines» و خروجی رندرینگ «Render Output» صورت میگیرد که باعث میشود به طور موقت فریم ریت زیادی به عنوان فریم بافر ذخیره شود. به واسطه V-Sync خاموش نتیجه آن میشود یک خروجی با لَگ یا تاخیر بسیار پایین و بدون هیچگونه پارگی فریم «Frame-Tearing» در زمان استفاده از روشن بودن V-Sync.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]انویدیا G-Sync چیست؟![/su_note]

به هر حال امکان فعال سازی فناوری Fast Sync برای برنامه های سه بعدی با ویرایش مشخصات پروفایل درایور کنترل پنل انویدیا فراهم شده است تا کاربران مختلف بنا بر نیازشان از این حالت استفاده کنند.

۵) فناوری اَنسِل «Ansel»: ویژگی Ansel دوربینی آزاد در بازی در اختیار بازیباز قرار می‌دهد تا از صحنه‌های مختف دلخواه در بازی‌های بزرگ عکس‌های بسیار با کیفیتی با رزولوشن ۶۱۴۴۰ در ۳۴۵۶۰ پیکسل تهیه کند!

۶) فناوری HDR takes Center stage: دامنه دینامیک بالا «High Dynamic Range» و یا به طور خلاصه همان HDR برای اولین بار با افکت Bloom در اوایل سال ۲۰۰۰ و با موتور بازی سازی Valve به نمایش درآمد. در آن زمان تمام برنامه ها از محدودیت ۲۴ بیتی جعبه رنگ (۸ بیت در هر رنگ و ۱۶ میلیون رنگ در مجموع) برای شبیه سازی HDR برخوردار بودند. ولی پهنای کارت های گرافیک قدرتمندی همچون GTX 1080 موجب شده تا این کارت ها بتوانند به صورت واقعی «Native» از جعبه های رنگ ۱۰ بیتی (معادل ۱.۰۷ بیلیون رنگ) و ۱۲ بیتی (۶۸.۷ بیلیون رنگ) برای سرعت بخشیدن به محتوای HDR استفاده کنند.

لازم به ذکر است که ین کار بدون هیچگونه نرم افزار شبیه سازی انجام میشود و شامل پشتیبانی از رمز گشایی «Decoding» قدرتمند ۱۰ و ۱۲ بیتی کدک HVEC برای رزولوشن های بالایی همچون ۴K در حالت ۶۰ فریم بر ثانیه میباشد، یا حتی برای «Encoding» یا رمز گذاری ۱۰ بیتی همان رزولوشن هم مورد استفاده قرار میگیرد.

۷) فناوری GPU Boost 3.0: در این مورد اطلاعات زیادی در دست نیست. ولی به طورکلی؛ اساس کار GPU Boost اینطور است که هر وقت توان مصرفی تراشه گرافیکی «GPU» کم باشد، فرکانس کاری افزایش میابد و زمانی که مصرف برق افزایش یافت، فرکانس کاری به مقدار فرکانس از پیش تعیین شده یا همان کلاک پایه «Base» تقلیل میابد. این کار فقط برای ایجاد تعادل بین مصرف برق و فرکانس تراشه گرافیکی «GPU» انجام میشود. در کارت های گرافیک انویدیا افزایش فرکانس بوست بر مبنای «Step ها» انجام میشود که هر Step حدود ۱۳ مگاهرتز است.

۸) فناوری SLI HB: در کارت های جدیدی سری ۱۰۰۰ انویدیا شاهد معرفی پل جدیدی به نام SLI HB بودیم که قرار است جایگزین پل SLI نسل گذشته شود. برخلاف نسل فعلی که کارت های گرافیکی که تنها از طریق یک کانکتور SLI به هم متصل می شوند، SLI HB از دو کانکتور به طور هم زمان استفاده میکند و زمانی که دو کارت گرافیک نسل بعدی را به واسطه پل SLI HB به هم متصل کنید میتوانید از مقدار کارایی همچون ۴Wat-SLI بهره مند شوید، با این تفاوت که تنها دو کارت به همدیگر وصل می شوند.

۹) 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.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.

۱۰) 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.