La serie GeForce 700 (estilizada como GEFORCE GTX 700 SERIES ) es una serie de unidades de procesamiento gráfico desarrolladas por Nvidia . Si bien se trata principalmente de una actualización de la microarquitectura Kepler (chips con nombre en código GK), algunas tarjetas utilizan Fermi (GF) y las tarjetas posteriores utilizan Maxwell (GM). Las tarjetas de la serie GeForce 700 se lanzaron por primera vez en 2013, comenzando con el lanzamiento de la GeForce GTX Titan el 19 de febrero de 2013, seguida por la GeForce GTX 780 el 23 de mayo de 2013. Los primeros chips móviles de la serie GeForce 700 se lanzaron en abril de 2013.
Descripción general
GK110 fue diseñado y comercializado teniendo en mente el rendimiento computacional. Contiene 7.1 mil millones de transistores. Este modelo también intenta maximizar la eficiencia energética mediante la ejecución de tantas tareas como sea posible en paralelo según las capacidades de sus procesadores de streaming.
Con GK110, se observan aumentos en el espacio de memoria y el ancho de banda tanto para el archivo de registros como para la caché L2 en comparación con los modelos anteriores. A nivel de SMX, el espacio del archivo de registros de GK110 ha aumentado a 256 KB compuesto por 64 000 registros de 32 bits, en comparación con los 32 000 registros de 32 bits de Fermi que suman un total de 128 KB. En cuanto a la caché L2, el espacio de caché L2 de GK110 aumentó hasta 1,5 MB, el doble que en GF110. Tanto el ancho de banda de la caché L2 como del archivo de registros también se han duplicado. El rendimiento en escenarios de escasez de registros también mejora, ya que hay más registros disponibles para cada hilo. Esto va de la mano con un aumento del número total de registros que cada hilo puede abordar, pasando de 63 registros por hilo a 255 registros por hilo con GK110.
Con GK110, Nvidia también modificó la caché de texturas de la GPU para que se use con fines computacionales. Con un tamaño de 48 KB, en el área computacional la caché de texturas se convierte en una caché de solo lectura, especializada en cargas de trabajo de acceso a memoria no alineada. Además, se agregaron capacidades de detección de errores para que sea más seguro su uso con cargas de trabajo que dependen de ECC . [4]
Se agregó Dynamic Super Resolution (DSR) a las GPU Kepler con los últimos controladores de Nvidia. [5]
Arquitectura
Tarjeta gráfica Nvidia GeForce GTX 780 TiPlaca de circuito impreso y matriz GeForce GTX 780Una GPU GTX 780M con zócalo MXM
La serie GeForce 700 contiene características de las GK104 y GK110. Los miembros de la serie 700 basados en Kepler agregan las siguientes características estándar a la familia GeForce.
Hyper-Q (la funcionalidad MPI de Hyper-Q está reservada únicamente para Tesla)
Unidad de Gestión de Red
Nvidia GPUDirect (la funcionalidad RDMA de GPU Direct está reservada únicamente para Tesla y Quadro)
GPU Boost 2.0
Mejora del enfoque de cálculo de SMX
Con GK110, Nvidia optó por aumentar el rendimiento computacional. El mayor cambio con respecto a GK104 es que en lugar de 8 núcleos CUDA FP64 dedicados, GK110 tiene hasta 64, lo que le otorga 8 veces el rendimiento FP64 de un GK104 SMX. El SMX también ve un aumento en el espacio para el archivo de registro. El espacio del archivo de registro ha aumentado a 256 KB en comparación con Fermi. La caché de texturas también se ha mejorado. Con un espacio de 48 KB, la caché de texturas puede convertirse en una caché de solo lectura para cargas de trabajo de cómputo. [4]
Nuevas instrucciones de reproducción aleatoria
En un nivel bajo, GK110 incluye instrucciones y operaciones adicionales para mejorar aún más el rendimiento. Las nuevas instrucciones de mezcla permiten que los subprocesos dentro de un warp compartan datos sin volver a la memoria, lo que hace que el proceso sea mucho más rápido que el método anterior de carga/compartir/almacenar. Las operaciones atómicas también se han revisado, acelerando la velocidad de ejecución de las operaciones atómicas y agregando algunas operaciones FP64 que antes solo estaban disponibles para datos FP32. [4]
NVENC
Hiper-Q
Hyper-Q expande las colas de trabajo del hardware GK110 de 1 a 32. La importancia de esto es que tener una sola cola de trabajo significaba que Fermi podía estar subocupado en ocasiones, ya que no había suficiente trabajo en esa cola para llenar cada SM. Al tener 32 colas de trabajo, GK110 puede, en muchos escenarios, lograr una mayor utilización al poder colocar diferentes flujos de tareas en lo que de otro modo sería un SMX inactivo. La naturaleza simple de Hyper-Q se refuerza aún más por el hecho de que se asigna fácilmente a MPI, una interfaz de paso de mensajes común que se usa con frecuencia en HPC. Como los algoritmos heredados basados en MPI que se diseñaron originalmente para sistemas de múltiples CPU que se vieron obstaculizados por falsas dependencias ahora tienen una solución. Al aumentar la cantidad de trabajos MPI, es posible utilizar Hyper-Q en estos algoritmos para mejorar la eficiencia, todo sin cambiar el código en sí. [4]
Compatibilidad con Microsoft DirectX
Las GPU Nvidia Kepler de la serie GeForce 700 son totalmente compatibles con DirectX 11.0.
Paralelismo dinámico
La capacidad de paralelismo dinámico permite que los núcleos puedan enviar a otros núcleos. Con Fermi, solo la CPU podía enviar a un núcleo, lo que implicaba una cierta cantidad de sobrecarga al tener que comunicarse con la CPU. Al darle a los núcleos la capacidad de enviar a sus propios núcleos secundarios, GK110 puede ahorrar tiempo al no tener que volver a la CPU y, en el proceso, liberar la CPU para que trabaje en otras tareas. [4]
Productos
Serie GeForce 700 (7xx)
GeForce GTX 780 Ti instalada en una PC en una configuración SLI de 2 víasMSI GeForce 710 de perfil bajo
La serie GeForce 700 fue diseñada para la arquitectura de escritorio. Se esperaba que con el tiempo se lanzaran productos más económicos y de menor rendimiento. Kepler admite funciones 11.1 con el nivel de funciones 11_0 a través de la API DirectX 11.1, sin embargo, Nvidia no habilitó cuatro funciones no relacionadas con juegos en el hardware de Kepler (para 11_1). [6] [7]
La tasa de relleno de 2 píxeles se calcula como la cantidad de ROP multiplicada por la velocidad del reloj del núcleo base.
La tasa de relleno de textura se calcula como la cantidad de TMU multiplicada por la velocidad del reloj del núcleo base.
El rendimiento de precisión simple se calcula como el doble del número de sombreadores multiplicado por la velocidad del reloj del núcleo base.
El rendimiento de doble precisión de las GTX Titan y GTX Titan Black es 1/3 o 1/24 del rendimiento de precisión simple, dependiendo de una opción de configuración seleccionada por el usuario en el controlador que aumenta el rendimiento de precisión simple si la precisión doble se establece en 1/24 del rendimiento de precisión simple, [8] mientras que el rendimiento de doble precisión de otros chips Kepler se fija en 1/24 del rendimiento de precisión simple. [9] El rendimiento de doble precisión de los chips Maxwell de la serie GeForce 700 es 1/32 del rendimiento de precisión simple. [10]
6 SLI admite la conexión de hasta 4 tarjetas gráficas idénticas para una configuración SLI de 4 vías. Las tarjetas que admiten SLI de 4 vías pueden admitir SLI de 3 y 2 vías, sin embargo, una tarjeta de GPU dual ya implementa SLI de 2 vías internamente, por lo que solo se pueden usar 2 tarjetas de GPU dual en SLI para brindar una configuración SLI de 4 vías.
Serie GeForce 700M (7xxM)
Algunas implementaciones pueden utilizar especificaciones diferentes.
^ En OpenCL 3.0, la funcionalidad de OpenCL 1.2 se ha convertido en una base obligatoria, mientras que todas las características de OpenCL 2.x y OpenCL 3.0 se hicieron opcionales.
^ ab Max Boost depende de la calidad ASIC. Por ejemplo, algunas GTX TITAN con una calidad ASIC superior al 80 % pueden alcanzar 1019 MHz de forma predeterminada; una calidad ASIC inferior será de 1006 MHz o 993 MHz.
^ Maxwell admite la versión 1.3 de Vulkan, mientras que Kepler solo admite la versión 1.2 de Vulkan y Fermi no admite la API de Vulkan en absoluto. [24]
^ ab Kepler admite algunas funciones opcionales de la versión 11.1 en el nivel de funciones 11_0 a través de la API Direct3D 11.1, sin embargo, Nvidia no habilitó cuatro funciones no relacionadas con juegos para calificar a Kepler para el nivel 11_1. [25] [26]
^ La GeForce GT 705 (OEM) es una GeForce GT 610 renombrada, que a su vez es una GeForce GT 520 renombrada.
^ La GeForce GT 730 (DDR3, 64 bits) es una GeForce GT 630 (Rev. 2) renombrada.
^ La GeForce GT 730 (DDR3, 128 bits) es una GeForce GT 630 (128 bits) renombrada.
^ La GeForce GT 740 (OEM) es una GeForce GTX 650 renombrada.
^ abc Como una GPC Kepler puede rasterizar 8 píxeles por ciclo de reloj, las GPU GK110 completamente habilitadas (780 Ti/TITAN Black) solo pueden generar 40 píxeles por ciclo de reloj (5 GPC), a pesar de que hay 48 ROP y todas las unidades SMX presentes físicamente. Para GTX 780 y GTX 760, son posibles múltiples configuraciones de GPC con diferentes tasas de relleno de píxeles, según qué SMX se hayan deshabilitado en el chip: 5/4 GPC o 4/3 GPC, respectivamente.
^ ab La GeForce GTX 760 Ti (OEM) es una GeForce GTX 670 renombrada.
Soporte discontinuado
Nvidia dejó de lanzar controladores de 32 bits para sistemas operativos de 32 bits después de que se lanzara el último controlador Release 390.x, 391.35, en marzo de 2018. [45]
Las GPU para portátiles Kepler pasaron a tener soporte heredado en abril de 2019 y dejaron de recibir actualizaciones de seguridad en abril de 2020. [46] Todas las GPU para portátiles de la familia 7xxM se vieron afectadas por este cambio.
Nvidia anunció que después de la versión 470 de los controladores, trasladaría el soporte de los controladores para los sistemas operativos Windows 7 y Windows 8.1 al estado heredado y continuaría brindando actualizaciones de seguridad críticas para estos sistemas operativos hasta septiembre de 2024. [47]
Nvidia anunció que todas las GPU de escritorio Kepler restantes pasarían a tener soporte heredado a partir de septiembre de 2021 y recibirían soporte para actualizaciones de seguridad críticas hasta septiembre de 2024. [48] Las Nvidia GeForce GTX 745, 750 y 750 Ti de la familia de GPU de escritorio 7xx no se verían afectadas por este cambio.
En Windows, el último controlador que soporta completamente CUDA con capacidad de cómputo de 64 bits 3.5 para Kepler en Windows 7 y Windows 8.1 de 64 bits es 388.71, probado con los últimos CUDA-Z y GPU-Z; después de ese controlador, la compatibilidad con CUDA de 64 bits deja de funcionar para la serie GeForce 700 GK110 con arquitectura Kepler.
El último controlador en el que la detección del tipo de monitor funciona correctamente en Windows XP es 352.86. [49]
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Enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Tarjetas de video Nvidia GeForce serie 700 .
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