بررسی فنی نسل جدید کارت گرافیک Titan X انویدیا

بدون تردید کارت گرافیک جیفورس GTX 1080 انویدیا در حال حاضر پادشاه بدون رقیب پردازنده های گرافیکی در جهان است و سنگین ترین بازی های دنیا را می تواند در بهترین نحو ممکن پردازش کند. اما این شرایط حدود یک هفته دیگر (دوم آگوست، 12 مرداد) تغییر کرده و با انتشار غول گرافیکی جدید انویدیا با نام نسل جدید تایتان اکس مسند قدرت منتقل می شود. این کارت گرافیک که بر مبنای همان معماری پاسکال نیرومند طراحی شده از پردازنده 16 نانومتری، 3584 هسته کودا (در قیاس با 2560 هسته مدل 1080) 11 ترافلاپس قدرت (در قیاس با 9 ترافلاپس مدل 1080) و 12 گیگابایت مموری GDDR5X بهره می برد.

همانطور که از اسم این کارت گرافیک بر می آید، تایتان پردازنده ای غول پیکر و نیرومند است که با نام فنی GP102 شناخته شده و از مجموعه تراشه های پاسکال انویدیا P100 استفاده می کند که شامل هسته های متعدد کودا می شود. با استفاده از تراشه 16 نانومتری، تایتان اکس از 12 میلیارد ترانزیستور استفاده می کند که در مقایسه با 7.2 میلیارد ترانزیستور در تراشه GP104 مدل 1080 افزایش چشم گیری به نظر می رسد. هرچند که انویدیا از فناوری نسل بعد حافظه پهنای باند بالا استفاده شده در P100 استفاده نکرده و همان نسل GDDR5X مدل 1080 را در تایتان اکس نیز پیاده سازی نموده است؛ البته با کمی تغییرات جزئی که منجر به بهره وری بالاتر می شود.

از نظر پهنای باند مموری، تایتان اکس از باس 348 بیتی 12 گیگابایتی در مقابل باس 256 بیتی 8 گیگابایتی در مدل 1080 استفاده کرده است. روی کاغذ این مسئله می بایست پهنای باند مموری را تا پنجاه درصد افزایش داده و به سرعت 480 گیگابایت بر ثانیه برساند. متاسفانه انویدیا هیچ اطلاعات رسمی در مورد تعداد واحد رندر و بافت های خروجی منتشر نکرده است، اما بر اساس تخمین کارشناسان و معماری پردازنده بزرگتر و بهینه تر، احتمالا از 224 واحد بافت و 96 واحد رندر خروجی بهره می برد.

علاوه بر این اطلاعات تایید نشده ای از طریق منابع معتبر منتشر شده که بر اساس آن تایتان اکس در مقایسه با 1080 از 24 درصد توانایی سایه زنی، پردازش بافت، هندسی و محاسباتی بهره برده و همچنین دارای 50 درصد پهنای باند بیشتر و 33 درصد ارتقای واحد رندر است. منتها نکته قابل توجه در پردازنده های گرافیکی انویدیا که از معماری بزرگتر استفاده می کنند، کاهش سرعت کلاک در قیاس با تراشه های کوچک تر است.

سرعت کلاک 1733 مگا هرتز در مدل 1080 در تایتان اکس به 1531 مگا هرتز کاهش یافته، اما چالش اصلی به هنگام تقویت و افزایش سرعت کلاک در استفاده سنگین است که معمولا انویدیا نتایج خوبی در این زمینه به نمایش می گذارد. تمامی پردازنده های پاسکال این شرکت تا کنون توانسته اند به مرز حداکثر سرعت کلاک 2.05 گیگا هرتز دست یابند. در جدول زیر مقایسه آماری تایتان اکس با سایر کارت های گرافیک مبتنی بر معماری پاسکال را مشاهده می کنید:

از لحاظ فیزیکی تایتان اکس جدید به نوعی مدل بزرگتر شده ی 1080 و 1070 به نظر می رسد و طراحی ظاهری و استفاده از بدنه فلزی مشکی رنگ آن کاملا مشابه با نسل قبل تایتان اکس است. خروجی های تصاویر نیز طبق روال مدل های سابق از دو پورت DVI و یک پورت HDMI نسخه دو تشکیل شده است. همچون نسخه های قبلی تایتان، این کارت گرافیک از طریق دو درگاه 8-چین و 6-پین PCI Express به سیستم کامپیوتری متصل می شود. سیستم خنک کننده پردازنده نیز کاملا مشابه با تکنولوژی محفظه بخار مدل 1080 طراحی و ساخته شده است.

سوال اصلی این است که بازیکنان با استفاده از تایتان اکس نسل جدید از چه مزایایی بهره مند خواهند بود که در GTX 1080 وجود نداشت. یکی از مسائلی انویدیا را در این زمینه منحصر به فرد ساخته امکان بهینه سازی ابعاد رزولوشن در سخت افزارهای این شرکت بوده است. رزولوشن 1080p در کارت گرافیک 1080 در بهترین حالت ممکن و به راحتی پردازش می شود و حال دوست داریم همین اتفاق در تایتان اکس نسل جدید نیز تکرار شود. اما با این کارت گرافیک جدید انتظار داریم ابعاد اولترا واید 3840x1440 و همینطور 4K توانایی های پردازنده انویدیا را به رخمان بکشد.

با نگاهی به سابقه توانایی ها و آزمایش های GTX 1080 خواهیم یافت که این پردازنده نیرومند بدون افت هیچ گونه جزئیات یا میدان دید امکان اجرای بسیاری از بازی های تراز اول گرافیکی را با ابعاد 4K و فریم ریت حدود 60 دارد. با این وجود در رندر افکت های پیشرفته همچنان کاستی هایی وجود داشت و 1080 از خود ضعف نشان می داد. این اتفاق بیشتر از همه به محدودیت پهنای باند و تعداد واحدهای رندر باز می گردد؛ جایی که مدل جدید GP102 ارتقا و پیشرفت بسیار بزرگی نسبت به GP104 ارایه میکند. آیا تایتان اکس جدید ما را به بهترین سطح می رساند؟

اما یکی از مهم ترین المان های انتخاب یکی از کارت های گرافیک تراز اول انویدیا، مسائل اقتصادی است. این شرکت به لطف انعطاف پذیری بی نظیر معماری پاسکال توانسته با ارایه مدل های جدید بهره وری را به مراحل پیشرفته تری برساند، اما طبیعتا این اتفاق با افزایش قیمت زیادی همراه بوده است.

تایتان اکس جدید دارای قیمت 1200 دلار بوده که نسبت به مدل قبلی تایتان رشد 200 دلاری به خود دیده است. البته تصور دلیل این افزایش قیمت خصوصا با توجه به استفاده از پردازنده با کیفیت تر 16 نانومتری منطقی به نظر می رسد. هرچند که انویدیا در حال حاضر یکه تاز بخش پردازنده های گرافیکی رده بالاست و هزینه ها و قیمت ها را خودش تعیین می کند. شرکت AMD بیشتر تمرکز خود را روی بازار میان رده ها گذاشته و رده تراز بالا را در اختیار تمام و کمال تیم سبز رنگ انویدیا و بدون رقیب گذاشته است.

کسانی که این میزان فوق العاده بازدهی و بهره وری را با هزینه کمتری می خواهند باید در نظر داشته باشند که احتمال عرضه نسخه تیتانیوم (نسخه ارتقا یافته و معمولا با سرعت کلاک بالاتر) مدل 1080 در آینده نزدیک وجود دارد (احتمالا برای انتشار بعد از عرضه معماری وگای AMD آماده سازی شده). آیا ممکن است انویدیا قدرت محدودتر تایتان اکس جدید را در 1080 تیتانیوم وارد کند؟ یا همان مدل اولیه 1080 تقویت خواهد شد؟

در نسل قبلی انویدیا با کاهش مموری به 6 گیگابایت سوال اول را پاسخ گفت، اما برای 1080 با توجه به تفاوت میزان حافظه تقریبا مناسب نخواهد بود؛ در نتیجه ممکن است شرکت سازنده از تعداد هسته های کودا کسر کند. همین اتفاق در عملیاتی کاملا مشابه در پردازنده گرافیکی GTX 980 Ti پیاده سازی شد که در عمل در آن هیچ ضعف بازدهی در مقایسه با تایتان اکس نسل قبلی دیده نمی شد.

شرکت انویدیا می تواند با تایتان اکس جدید به طور کامل بازار پردازنده های گرافیکی رده بالا را در اختیار خود بگیرد، اما با این وجود همچنان باید منتظر نسخه های بعدی و پیشرفته تر بود. افزایش تعداد المان های سایه زنی و همینطور تعداد ترانزیستورها به نظر مهم ترین تفاوت را بین غول جدید و 1080 ایجاد می کنند؛ علاوه بر این وجود مقدار بسیار بیشتری هسته کودا منجر به غیر فعال بودن تعداد بالایی از آن می شود، به این معنا که هسته های آماده به خدمت پردازش های خیلی سنگین بیشتری وجود دارند. نکته جالب توجه آنجاست که انویدیا هنوز از فناوری جدید حافظه های HBM2 برای پردازنده های پرچمدارش استفاده نکرده است.