2011-03-29
「GF110」雙GPU架構
NVIDIA GeForce GTX 590繪圖卡
文: John Lam / 評測中心


NVIDIA 24 日宣佈推出全新 Direct X 11 旗艦級繪圖卡產品 — 「 GeForce GTX 590 」,基於 NVIDIA SLI 繪圖加速技術、以兩顆「 GF110 」繪圖核心組成高達 1024 個 CUDA 運算核心的單一 PCB 繪圖卡產品,誓要在效能上力壓倒對手 Radeon HD 6990 繪圖卡,重奪「最強 DX11 繪圖卡」頭銜。



卡長 28cm 長、最高 365W 功耗      NVIDIA GeForce GTX 590

GF590
Inno3D GeForce GTX 590 繪圖卡

 

受惠於 TSMC 40nm 制程漸趨成熟,加上 NVIDIA 針對晶片內部線路作出優化,「 GF110 」繪圖核心良率相較「 GF100 」大幅提升, 512 個 CUDA Cores ,並且相較上代「 GF100 」高效繪圖核心功耗大幅降低,成功解決熱力和功耗問題,最終實現「 Fermi 」高階雙晶片繪圖卡 — 「 GeForce GTX 590 」,建議售價為 USD$699 美元與對手 Radeon HD 6990 售價相約。

 

圖為 Inno3D 送測的「 GeForce GTX 590 」 繪圖卡,採用 NVIDIA 「 P1020 」公板設計,雖然採用了兩顆「 GF110 」繪圖核心,但產品卻沒有因此而變成龐然巨物,採用 Dual Slot 散熱設計,產品尺寸為 11.1cm (H) x 28cm (L) ,產品長度相較單晶片的「 GeForce GTX 580 」增加 1.3cm ,同時沒有超過 ATX 擴充卡規格長度最高上限 31cm 的要求。

 

GF590
GeForce GTX 590

雙 GPU 單一 PCB 設計, P1020 公板長度為 28cm 

 

功耗方面,「 GeForce GTX 590 繪圖卡」最高功耗為 365W ,需要外接兩組 8 Pin PCI-E 電源,以基於兩顆高階「 GF110 」繪圖核心,僅比單顆「 GF110 」的「 GeForce GTX 580 」功耗要求提升 49.6% ,表現令人喜出望外。 NVIDIA 建議最低電源供應器要求為最高輸出 700W 、 12V 總輸出不可小於 550W ,對於旗艦級繪圖卡來說要求並不嚴苛。

 

GF110X2
需要 2 組 8 Pins PCI-Express 外接電源

 

兩顆「 GF110-351-A1 」繪圖核心

 

「 GeForce GTX 590 」 PCB 線路設計,兩顆「 GF110 」繪圖核心分置於卡的左右兩則,晶片編號為「 GF110-351-A1 」,核心架構與「 GeForce GTX 580 」所採用的「 GF110-375-A1 」相同,擁有完整的 512 CUDA Core 、 16 組 Polymorph Engine 、 64 個 Texture Unit 及 48 個 ROP ,在雙晶片架構下達成了 1024 CUDA Core 、 32 組 Polymorph Engine 、  128 個 Texture Units 、  96 個 ROP Units 規格。

 

GF110
GF110-345-A1 繪圖核心

 

為了不超過 PCI-Express 2.0 繪圖卡的最高供電規格, NVIDIA 在良率、功耗、效能與性表現中計算如何達至最佳平衡,最終「 GeForce GTX 590 」繪圖核心時脈被設定為 607MHz 、 Shader 時脈為 1.215GHz 。為提升供電模組轉換效率,「 GeForce GTX 590 」採用 10 相 GPU + 2 相記憶體數位 PWM 供電模組,提供更優準轉換減少浪費,並且具備過流保護功能。

 

GF110
10 + 2 Digital PWM 供電模組,備有過流保護功能

 

24 顆 SAMSUNG GDDR5 記憶體顆粒

 

每顆「 GF110-351-A1 」擁有完整的 384Bit 記憶體控制介面,正背面 PCB 各自連接合共 12 顆 SAMSUNG K4G10325FE-HC04 GDDR5 記憶體,記憶體時脈為 3.4GHz GDDR ,合共 1.5GB GDDR5 記憶體容量。因此,整片「 GeForce GTX 590 」合共擁有 24 顆 SAMSUNG K4G10325FE-HC04 GDDR5 記憶體顆粒,板載共 3GB 記憶體容量。

 

雖然卡載記憶體容量為 3GB ,但當過行協同運算時,兩顆 GPU 會共同運算相同場景,因此兩顆 GPU 內的卡載記憶體需要完全同步,最高只能用上 1.5GB 記憶體容量。

 

HC04
SAMSUNG K4G10325FE-HC04 GDDR5 記憶體顆粒

 

兩顆「 GF110-351-A1 」均連接至 PCB 中央的「 NF200-P-SLI-A3 」接橋晶片,它是一顆 PCI-Express 接橋晶片,內建 48 組 PCI-Express Lane ,以連接兩顆繪圖核心與 PCI-Express x16 繪圖接口,擁有 Direct Channel 及 Broadcast Packet 功能,只需單一週期便可把資料同時轉播給 GPU 並同步記憶體內的資料,因此能減低 SLI 協同運算所需的 Latency ,令效能進一步提升。

 

NF200
NF200-P-SLI-A3 PCI-e 接橋晶片

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