Maxwell : GPU Terkencang Saat Ini

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Pada awal tahun ini tepatnya pada bulan Februari, kita dikejutkan dengan kehadiran GPU NVIDIA terbaru yang mengusung arsitektur Maxwell dengan codename chip GM107.  Namun anehnya, arsitektur tersebut ternyata diterapkan pada NVIDIA GTX 750 dan NVIDIA GTX 750 Ti. Padahal seri NVIDIA GeForce 700 sebagian besar masih mengusung GPU dengan arsitektur Kepler, ditandai pada codename chip GKxxx. Hal tersebut tentunya membuat publik semakin bertanya-tanya, kapankah video card NVIDIA berbasis GPU Maxwell selanjutnya akan hadir karena bulan-bulan berikutnya NVIDIA masih merilis video card terbaru berbasis Kepler, seperti pada GeForce GT 740? Setelah cukup lama menunggu, pertanyaan ini akhirnya terjawab sudah dengan kehadiran NVIDIA GTX 980 yang resmi dirilis pada 18 September 2014.

Lalu bagaimana kiprah hardware terbaru besutan NVIDIA ini? Ada baiknya Anda terlebih dahulu melihat teknologi baru yang diterapkannya.  Geforce GTX 980 adalah video card pertama yang mengusung GPU dengan arsitektur GPU terbaru yang diberi nama second generation Maxwell (GM20x). Dinamakan Maxwell generasi kedua, karena GPU Maxwell yang diusungnya sudah mengalami penyempurnaan serta dibekali berbagai fitur terbaru dibandingkan generasi Maxwell sebelumnya. Fitur-fitur terbaru yang akan hadir diantaranya adalah Dynamic Super Resolution, Third Generation Delta Color Compression, Multi Pixel Programming Sampling, NVIDIA VXGI, VR Direct, Multi Projection Acceleration, dan Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing (MFAA).

Hadirnya arsitektur terbaru ini tentunya berdampak kepada para game developer karena akses untuk meraih level tinggi dari suatu game menjadi terbuka. Para game developer kini dapat menerapkan geometry complexity, physical simulation, stereoscopic 3D processing, dan advanced antialiasing effect pada game-nya.

Melalui artikel kali ini, saya akan mengulas lebih dalam mengenai kemampuan dan teknologi yang dihadirkan oleh GPU Maxwell, khususnya GPU Maxwell yang hadir pada Video card NVIDIA terbaru yakni GeForce GTX 980. Selain itu, terdapat pula ulasan mengenai pengujian video card ini. Jadi, simak terus artikel ini hingga tuntas.

First Generation Maxwell

Sebagaimana disebutkan di awal, arsitektur Maxwell kali pertama dihadirkan pada NVIDIA GeForce GTX 750 dan 750Ti yang  ternyata mendapatkan antusiasme cukup tinggi. Pasalnya, GTX 750 dan GTX 750Ti secara signifikan mampu menyuguhkan performa yang lebih baik dari pendahulunya. Dan yang paling penting adalah, dengan performa yang lebih tinggi tersebut, ternyata GPU Maxwell ini mampu menekan konsumsi daya yang lebih rendah.  Indikator paling sederhana adalah absennya power connector 6-pin pada GeForce GTX 750 fdan GeForce GTX 750Ti, sehingga cukup hanya mengandalkan power lewat bus interface PCI express saja.

Secara teknis pada Chip GPU GM107 (Maxwell) NVIDIA menghadirkan perubahan yang cukup signifikan pada arsitekturnya. NVIDIA memperkenalkan istilah baru pada blok streaming multiprocessornya dengan sebutan SMM (Streaming Multiprocessor Maxwell). Sebelumnya dikenal dengan istilah SM (streaming Multiprocessor) pada Fermi dan SMX (streaming Multiprocessor Next Generation) pada Kepler.  SMM ini merupakan istilah baru yang mendeskripsikan kumpulan CUDA core pada arsitektur Maxwell.

GeForce GTX 680 SM Diagram

GeForce GTX 750Ti SM Diagram

Dibandingkan dengan Fermi, jumlah CUDA core yang dihadirkan Maxwell untuk tiap blok SMM-nya ternyata mengalami penyusutan. Pada GK107, jumlah CUDA core per blok SMX adalah 192 unit sedangkan pada GM107, CUDA core-nya hanya 128 unit saja. Meski begitu, pada kenyataannya mengapa arsitektur Maxwell mampu unggul secara signifikan? Rahasianya ternyata terletak pada control logic yang dimiliki Maxwell. Pada Maxwell terdapat empat control logic untuk tiap blok SMM-nya, sehingga menjadikannya mampu memproses informasi secara lebih cepat dan lebih efektif. Selain itu, pada Maxwell,  NVIDIA mempebesar die area sekitar 25% lebih besar dibandingkan yang digunakan Kepler sehingga memungkinkan penambahan jumlah blok SMM yang lebih banyak. Pada GM107, NVIDIA mampu membenamkan hingga 5 blok SM. Jauh lebih banyak, jika dibandingkan GK107 yang hanya mampu menampung 2 blok SM saja. Hal ini tentunya memberikan total CUDA core yang lebih banyak dimana pada GM107 jumlahnya mencapai  640 unit, sedangkan pada GK107 hanya 384 unit saja.

Dengan jumlah CUDA core sebanyak itu, performa tinggi dari video card tentu akan dengan mudah dicapai. Lalu bagaimana dengan jumlah konsumsi dayanya? Jika kita mengacu pada teknologi sebelumnya, jumlah daya yang dikonsumsi oleh video card akan berbanding lurus dengan performa yang dihasilkan. Pada GTX 750 nilai performance/watt menghasilkan nilai yang lebih tinggi. Artinya, performa tinggi yang dihasilkan oleh video card ini dapat dihasilkan dengan power yang lebih rendah dibandingkan generasi sebelumnya.

Untuk meberikan gambaran yang lebih jelas, Anda bisa melihat gambar xx yang memberikan infografik perbandingan performance/core serta performace/watt antara Maxwell dengan arsitektur Kepler maupun Fermi.  Terlihat jelas bahwa performance/watt yang dimiliki Maxwell nilai 2x kemampuan Kepler dan 4x kemampuan Fermi.

 

Table 1. A Comparison of Maxwell GM107 to Kepler GK107
GPU GK107 (Kepler) GM107 (Maxwell)
CUDA Cores 384 640
Base Clock 1058 MHz 1020 MHz
GPU Boost Clock N/A 1085 MHz
GFLOP/s 812.5 1305.6
Compute Capability 3.0 5.0
Shared Memory / SM 16KB / 48 KB 64 KB
Register File Size / SM 256 KB 256 KB
Active Blocks / SM 16 32
Memory Clock 5000 MHz 5400 MHz
Memory Bandwidth 80 GB/s 86.4 GB/s
L2 Cache Size 256 KB 2048 KB
TDP 64W 60W
Transistors 1.3 Billion 1.87 Billion
Die Size 118 mm2 148 mm2
Manufactoring Process 28 nm 28 nm

Selain dari perubahan struktur internal pada blok streaming Multiprocessor-nya. NVIDIA juga memberikan tambahan kapasitas L2 cache pada Maxwell. Pada GM107, daya tampung memory L2 cache-nya mencapai 2048KB, jauh lebih besar dibandingkan dengan GK107 yang hanya memiliki 256KB. Dengan kapasitas cache yang lebih besar, maka jumlah permintaan ke DRAM akan lebih sedikit dan akhirnya berdampak pada peningkatan performa dan rendahnya konsumsi daya.

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Comments

comments

Add a Comment