Geforce GTX 980 och GTX 970 – Vi testar de bästa grafikkorten på marknaden

Maxwell - Världens mest energieffektiva grafikarkitektur

Den nya arkitekturen Maxwell innebär ett ordentligt steg för Nvidia, som varken media, konsumenter eller konkurrenter har varit beredda på. Som vi skrev i artikelns inledning är det sällan en ny arkitektur gör så pass stor skillnad när det kommer till energieffektivitet – faktum är att sällan ens en ny tillverkningsteknik räcker för samma bedrift.

Så vad har Nvidia gjort för att lyckas piska ner sin strömförbrukning så imponerande mycket (exakt hur mycket kommer framgå i våra tester längre fram), och varför just nu?

Faktum är att Nvidia inte släppt vidare många tekniska detaljer kring exakt hur man har lyckats göra Maxwell så pass effektiv. Vår och andra mediers spekulation är att Nvidia omkring Tesla- eller Fermi-eran insåg att den traditionella skalningsmetoden i längden inte skulle vara hållbar. Traditionellt så tar kretsdesigners som Nvidia fram nya arkitekturer dels genom manuell design, men även till stor del genom att låta diverse algoritmer automatiskt hitta effektivare strukturer.

Fördelen med automatisk kretsoptimering är att det går snabbt och är oerhört kostnadseffektivt i jämförelse med att låta ingenjörer göra arbetet manuellt. Nackdelen är att processen är just automatisk – det krävs en forskare eller ingenjör för att klura ut helt nya idéer. Vår misstanke är att Nvidia inför Maxwell har valt att skifta mer av sin fokus från den automatiska skalningen för att istället ge sina ingenjörer mer fria tyglar och mer resurser för att arbeta mot målet att göra arkitekturen så smart och effektiv som möjligt.

Vi vet dock fortfarande väldigt lite om själva arkitekturen, utöver de övergripande specifikationerna som är specifika för GM107- och GM204-kretsarna. Förhoppningsvis är det något Nvidia kommer dela med sig mer av längre fram, när den nya grafikkortsserien tagit fart på allvar.

Däremot kan vi granska vad som skiljer Maxwell mot Kepler sett till specifikationerna, kärna mot kärna, för att bidra till den högre prestandan. Exempelvis så har mängden L2-cache fyrdubblats från GK104, från 512 kilobyte till 2 megabyte, och mängden rasterenheter har ökat till 64 stycken.

Komprimerat minne

En intressant teknik som Maxwell för med sig är tredje generationens minneskomprimering, en viktig nyhet i och med att båda GTX 980 och GTX 970 använder 256-bits minnesbussar, hälften så breda som de 512-bitsbussar som AMD klämt in i sina Hawaii-baserade grafikkort och två tredjedelar så breda som de 384-bitsbussar som användes i de Kepler-baserade toppkorten.

Den nya komprimeringstekniken låter Nvidia pumpa samma mängd data via en lägre bandbredd. Exempelvis utlovar Nvidia omkring 25 procent bandbreddsreducering i Crysis 3 eller 28 procent i Bioshock Infinite. Exakt hur mycket minnet kan komprimeras kommer bero på hur komprimerbar bilden är, det vill säga hur låg entropi som används. Det ska även poängteras att det rör sig om förlustfri komprimering – endast den data som kan komprimeras i sin helhet kommer att komprimeras för att slippa försämrad bildkvalitet.

De lägre bandbreddkraven öppnar upp flera intressanta dörrar. Dels innebär det, som Nvidia redan demonstrerat, att ungefär samma mängd data kan skickas via en smalare minnesbuss, vilket i sin tur sänker tillverkningskostnaderna. Det innebär även att mängden PCIe-kanaler ett system blir något mindre av en flaskhals, och att exempelvis externa grafikkort via Thunderbolt blir en något mer hållbar lösning.

Displayport och HDMI 2.0 fasar ut DVI

Varesig det är för arbete eller spel så blir flerskärmslösningar allt vanligare, vilket ställer högre krav på portutbudet hos moderna grafikkort. DVI har länge varit de facto-standarden för högupplösta datorskärmar, men under de senaste åren har gränssnittet i allt högre grad fasats ut till förmån för Displayport och HDMI.

Även den här generationen hittar vi DVI-portar på grafikkorten, men Displayport har fått mer utrymme än tidigare. På Geforce GTX 980 finns inte mindre än tre Displayport 1.2 direkt på grafikkortet, vilket beroende på vilken eller vilka skärmar som används innebär att DVI mer eller mindre helt har fallit ur tiden – inte minst då DVI-signalen är elektriskt identisk med HDMI, förutom faktumet att HDMI idag har betydligt högre bandbredd och kan överföra både bild, ljud och data.

En intressant nyhet är att de nya grafikkorten fått stöd för den nya HDMI 2.0-standarden. Skärmar med HDMI 2.0 kommer börja hitta ut i butik närmare årsskiftet och innebär att du kommer kunna skicka 4K-bild i 60 hertz, något som tidigare varit exklusivt för Displayport 1.2.