Confronto tra NVIDIA Pascal e AMD Polaris

Durante l’edizione 2016 del Computex di Taipei (Taiwan), che si svolgerà dal prossimo 30 maggio al 4 giugno, sia NVIDIA che AMD dovrebbero presentare le nuove schede grafiche basate, rispettivamente, su architettura Pascal e Polaris.

AMD rinnoverà del tutto la sua gamma 400 mentre NVIDIA molto probabilmente presenterà le GTX 1080 e GTX 1070 (il loro nome potrebbe non essere quello definitivo). Durante il Computex, NVIDIA potrebbe togliere il velo anche dalla sua 1080 Ti giacché essa sarà basata sul chip Tesla P100, che debutterà a giugno (vedere NVIDIA Tesla P100, prima scheda Pascal con HBM2).

I nuovi modelli dovrebbero utilizzare memorie GDDR5 ma, probabilmente, la GTX 1080 potrebbe usare le GDDR5X.
Nel caso in cui NVDIA decidesse di proseguire con le GDDR5, sarebbe una scelta al momento non criticabile dal momento che la banda disponibile è solamente uno dei parametri che influisce sulle prestazioni di una scheda grafica.

Inutile, quindi, almeno allo stato attuale, esclamare “sarebbe stato preferibile utilizzare memorie HBM2” (vedere, a tal proposito, NVIDIA userà chip di memoria HBM2 nelle sue schede) perché avere a disposizione, sulla carta, tanta banda da sfruttare è del tutto inutile se la scheda grafica non è in grado di impegnarla completamente.

Le memorie GDDR5X (GDDR5X, si aggiornano le memorie per le schede video) non sono neppure entrate in commercio.
Micron, come abbiamo spiegato nell’articolo NVIDIA Pascal al Computex anche con memorie GDDR5X fa riferimento alla produzione di massa delle GDDR5X nel corso dell’estate. Tale notizia potrebbe già sin da ora far ipotizzare un lancio della nuova GTX 1080 posticipato a settembre.
NVIDIA, molto probabilmente, userà le memorie HBM2 sulla sua 1080 Ti.

Per quanto riguarda AMD, le schede della società di Sunnyvale (California) si sono sempre ben comportate a risoluzioni elevate ed in questo caso, quindi, l’ampiezza di banda è ancor più importante per non limitare le prestazioni del prodotto.

Le nuove GPU utilizzate da AMD dovrebbero essere realizzate con un processo costruttivo a 14 nm mentre NVIDIA ne ha affidato la “manifattura” a TSMC, con un processo costruttivo a 16 nm.
Una miniaturizzazione spinta (in nanometri, in questo caso, si misurano le dimensioni del gate del singolo transistor) porta con sé diversi benefici: in primis consumi energetici più contenuti e diminuzione delle temperature operative.
AMD deve migliorare sul versante dei consumi e, di conseguenza, NVIDIA migliorerà le performance soprattutto facendo crescere le velocità di clock delle GPU.

L’architettura AMD Polaris introdurrà infatti diverse migliorie per ridurre i consumi energetici. Il processo costruttivo, sebbene sia tra i fattori più importanti – se non il più rilevante -, è infatti solamente uno dei parametri che concorrono a determinare l’assorbimento energetico.
Per AMD, Polaris sarà la quarta generazione dell’architettura Graphics Core Next e, tra le varie innovazioni, porterà con sé una nuova tecnologia per la compressione dei dati in memoria, un meccanismo per la gestione delle risorse della scheda e per la gestione della memoria.

NVIDIA Pascal, grazie all’utilizzo del chip GP100, aumenterà di molto la potenza computazionale del precedente chip GM200 (Maxwell 2).
Parte del guadagno in termini prestazionali arriva dall’impiego del processo costruttivo a 16 nm che consente di ridurre il TDP (Thermal Design Power; valore espresso in Watt che rappresenta il calore (energia) dissipato da un processore che dovrà poi essere smaltito dal sistema di raffreddamento).
Si tratta questo di un aspetto cruciale che permetterà a NVIDIA di aumentare in maniera significativa le velocità di clock (nel caso del chip Pascal GP100 si arriva a 1.480 MHz; un bel “salto in alto” a confronto dei 1.114 MHz) pur mantenendo contenuti i consumi energetici.

È ancora troppo presto per cominciare a fare qualche valutazione sulle performance delle schede video ma, in linea teorica, i prodotti di NVIDIA Pascal potrebbero offrire un maggiore margine di manovra agli overclockers.
AMD, infatti, si sta concentrando al massimo sull’ottimizzazione dei consumi energetici, “focus” che potrebbe impedire di raggiungere prestazioni al top con Polaris rispetto all’architettura rivale NVIDIA Pascal.

AMD gode comunque di un vantaggio nel campo dell’elaborazione asincrona, da sempre “feudo” della società di Sunnyvale. Con l’arrivo delle DirectX 12, introdotte da Microsoft in Windows 10, il supporto degli Asynchronous shaders consentirà ad AMD di “fare la voce grossa”.
Ricorrendo ad una più efficiente gestione dei processi grafica che richiedono l’intervento della CPU, vengono ridotti i tempi necessari per il rendering aumentando così il numero di frame generati in un secondo e facendo decrescere la latenza di accesso.
Una gestione asincrona delle operazioni, sulla quale ha sempre puntato AMD, prevede l’elaborazione in maniera indipendente delle varie “code” per il rendering degli oggetti grafici, per il trasferimento dei dati e per le operazioni di calcolo a supporto legate alla gestione dell’illuminazione delle “scene”, della fisica e delle attività di post-processing.

L’utilizzo degli asyncronous shaders – che permette l’elaborazione di più command streams in parallelo permettendo una più efficiente gestione delle risorse – è quindi un vero e proprio mantra per AMD che, adesso, anche grazie alle DirectX 12 ed al recente lancio di Vulkan (vedere Cos’è Vulkan, quali sono le differenze con DirectX) può portare ad una platea più ampia quanto di buono evidenziato con Mantle.

Bisognerà verificare quanto l’uso degli asyncronous shaders permetterà ad AMD di “stare con il fiato sul collo” ai prodotti concorrenti.

Le migliorie sul versante dei consumi energetici – oltre che su quello delle performance – potrebbero indurre NVIDIA a commercializzare le stesse schede pensate per i sistemi desktop nella versione MXM destinata ai notebook ed ai Mini PC.
Accadrebbe esattamente quanto già successo nel caso della GTX 980 che, anche nella versione più compatta destinata ai notebook, mantiene un consumo pari a 165 W.
Le innovazioni introdotte da NVIDIA potrebbero portare all’ottenimento di consumi non superiori agli 80-90 W.

Nell’attesa, a fine maggio, di conoscere quali saranno le reali caratteristiche e potenzialità delle nuove schede Polaris e Pascal di AMD e NVIDIA, è bene rimarcare che l’attesa dell’uscita dei nuovi prodotti non permetterà di spuntare un prezzo migliore per l’acquisto, ad esempio, delle attuali GTX 970 o R9 390.
I produttori, infatti, non appena saranno lanciate le nuove schede non riforniranno più i distributori o, addirittura, chiederanno la restituzione degli esemplari a magazzino.
Prodotti come la GTX 970 o R9 390, quindi, saranno reperibili ad esempio solo su eBay o su siti web che propongono articoli “di seconda mano”.

Resta comunque pacifico che il costo delle nuove schede Pascal e Polaris sarà più elevato inizialmente per poi abbassarsi se si avrà un po’ di pazienza.