Notebook da gioco con Gpu Nvidia

Il settore dei notebook da gioco è uno dei pochi, nell’ambito dei computer portatili tradizionali, a conoscere un discreto successo di vendite. Si tratta di una nicchia all’interno di questo mercato, composta da modelli piuttosto costosi ma che continuano a incontrare sempre più l’interesse dei videogiocatori. È un settore molto vivace e sempre pronto ad accogliere le ultime novità  tecnologiche, che spesso debuttano proprio su questi dispositivi. È il caso delle Gpu Nvidia di nuova generazione, basate su architettura Pascal. Sono state annunciate il 16 agosto in tre versioni, GTX 1060, 1070 e 1080 in ordine di prestazioni, e per la prima volta nella storia abbandonano il suffisso “M” che identificava le versioni mobile da quelle per Pc desktop.

di Pasquale Bruno

ICON_EDICOLALa strategia (commerciale e tecnica) di Nvidia è chiara: eliminare il divario di prestazioni tra Gpu mobile e desktop, cercando di seppellire l’idea che una GTX per notebook è sempre più lenta rispetto a una controparte per le classiche schede grafiche da Pc. Da qui l’eliminazione di ogni distinzione nel nome delle varie Gpu; un modo probabilmente per dirottare più utenti verso il segmento mobile e far crescere questo settore. In realtà  la differenza di prestazioni ancora permane, ma secondo Nvidia è limitata a circa un 10% in meno.

Una conseguenza di questa strategia è che i vari modelli di Gpu salgono uno scalino in termini di prestazioni rispetto ai precedenti modelli. Una GTX 1060 è decisamente più veloce di una GTX 960M e dev’essere paragonata direttamente a una 970M, rispetto alla quale appare ancora più veloce. Una 1070 va paragonata alla vecchia 980M e così via. Sia le versioni da desktop sia quelle mobile hanno un unico discendente: i modelli 1070 e 1080 sono basati sulla Gpu GP104, mentre le 1060 sulla GP106. Non c’è differenza a livello di architettura tra un chip grafico per notebook e uno per Pc desktop.

Le differenze risiedono invece nel numero di Cuda Core e nelle frequenze di clock. Nelle versioni mobile si tende ad evitare le alte frequenze per ragioni di consumo elettrico e produzione di calore, compensando il clock inferiore con un numero maggiore di unità  di elaborazione. Prendiamo il caso della GTX 1070: la versione desktop ha 1.920 Cuda core, mentre quella mobile ne ha 2.048 funzionanti però a una frequenza di clock più bassa.

L’architettura Nvidia Pascal è stata ampiamente descritta nel numero 305 di PC Professionale, a cui rimandiamo per tutti i dettagli sul suo funzionamento. Qui ci preme sottolineare le tecnologie utili nel mondo mobile, come per esempio BatteryBoost, ulteriormente affinata in questa versione. Di base, tale tecnologia permette di livellare la potenza a seconda del carico di lavoro istantaneo, impegnando la Gpu lo stretto necessario alle esigenze del momento. Entra automaticamente in azione quando il notebook è disconnesso dalla rete elettrica e permette di realizzare un consistente risparmio energetico, prolungando l’autonomia della batteria. Volendo si può anche impostare un frame rate limite per ogni gioco, evitando surplus di potenza che sarebbe difficilmente osservabile.

L’ultima versione di BatteryBost è in grado anche di modificare le impostazioni qualitative della grafica dei giochi, riducendo il livello di dettaglio per mantenere il frame rate su un livello accettabile, mantenendo dunque i consumi sotto una certa soglia.

Dall’altro canto, è evidente che i livelli di potenza di queste Gpu mobile, che vogliono confrontarsi direttamente con i corrispondenti chip per Pc, necessitano di sistemi di raffreddamento ben dimensionati. La scelta più indicata per un notebook da 15″ è la GTX 1060, mentre un 17″ può utilizzare senza problemi una 1070 oppure una 1080. Sui notebook più grandi è frequente il ricorso ai moduli rimovibili Mxm, mentre su quelli più piccoli il chip è direttamente saldato sulla scheda madre. Molti dei nuovi portatili da 15 pollici sono sottili e leggeri, ma riescono senza problemi a soddisfare i requisiti termici che Nvidia richiede ai produttori di notebook. Difficile definire di “fascia media” un chip come il GTX 1060, che prestazioni uguali o superiori a un GTX 970M; è più corretto posizionarlo direttamente nella fascia medio-alta. All’appello manca ancora la soluzione entry-level, vale a dire la GTX 1050; al momenti in cui scriviamo non è stata ancora annunciata.
Le Gpu Nvidia Pascal per il settore mobile utilizzano inoltre la tecnologia G-Sync, già  introdotta lo scorso anno con la serie 9. G-Sync permette la sincronizzazione diretta tra Gpu e display, garantendo in questo modo l’assenza di artefatti nelle immagini delle scene in rapido movimento (i cosiddetti stuttering o tearing). G-Sync ha un certo impatto sulle prestazioni massime ed è disattivabile manualmente; ha il pregio di fornire immagini fluide e senza incertezze, una differenza ben visibile a occhio nudo. Un problema ben noto ai giocatori finalmente risolto; c’è da dire che un altro inconveniente di G-Sync sta nel fatto che non permette di attivare la tecnologia Optimus. Quest’ultima provvede alla commutazione dinamica e in tempo reale tra la Gpu Nvidia e la Gpu integrata nei processori Intel, realizzando così un consistente risparmio energetico. Quando non si utilizza la grafica 3D, per esempio con le normali attività  da ufficio o navigando sul Web, è in funzione solo la grafica integrata nel processore; non appena si lancia un gioco o un’applicazione che fa uso di grafica 3D, questa viene spenta e automaticamente viene attivata la Gpu Nvidia per offrire le massime prestazioni. Tutto ciò non è più possibile perché G-Sync ha bisogno di un collegamento diretto tra Gpu e monitor, senza nessuna logica di gestione nel mezzo. L’ultima versione di G-Sync supporta monitor con risoluzione massima di 2.560 x 1.440 pixel, mentre prima era limitata a 1.920 x 1.080 pixel. Inoltre, è compatibile con i display da 120 Hz di refresh rate, superando il limite dei 75 Hz presente in passato. In ogni caso il display deve essere progettato per tale tecnologia; i normali pannelli Lcd non vanno bene.

Analizzando nel dettaglio le tre Gpu Pascal e mettendole a confronto con le precedenti Maxwell, la prima cosa che balza all’occhio è il drastico aumento dei Cuda core e di conseguenza del numero di transistor. Ciò dipende dal processo produttivo FinFET a 16 nanometri di Tsmc, un gran balzo in avanti rispetto al precedente (a 28 nanomentri) e che consente una densità  molto maggiore. Non è una differenza da poco, perché in molti casi c’è un raddoppio dei core. Una GTX 1060 ne ha 1.280, contro i 640 di una GTX 960M. È un numero pari a quello di una GTX 970M, rispetto alla quale però ha una frequenza di clock base ancora superiore, 1.400 MHz contro 924 MHz. Il numero totale di transistor è ora di 4,4 miliardi, contro gli 1,8 miliardi della 960M. Sono numeri impressionanti che, almeno sulla carta, tracciano un netto solco tra la vecchia e la nuova generazione. Le differenze non finiscono qui: cambia anche il bus per la memoria, sulla GTX 1060 è a 192 bit, mentre sulla 960M era a 128 bit. Ciò si traduce in una maggiore banda passante, che raggiunge ora gli 8 gigabit al secondo con memoria di tipo Gddr5. Il quantitativo massimo di Ram gestibile, sempre per la 1060, è di 6 Gbyte.

Passando alla fascia alta, i numeri si fanno ancora più consistenti. Una GTX 1080 ha 2.560 Cuda core funzionanti a 1.556 MHz, contro i 1.536 core a 1.038 MHz della GTX 980M. La cosa più importante da segnalare però è il supporto alle nuove e velocissime memorie Gddr5X, che permettono una banda passante di ben 10 gigabit al secondo, contro i 5 della 980M.
Si tratta di un raddoppio netto e superiore perfino ai valori di una GTX 980 da Pc desktop, che conta 2.048 Cuda core e una banda passante di 7 Gbps per la memoria Gddr5. Il numero dei transistor sale a 7,2 miliardi. (…)

Estratto dell’articolo pubblicato su PC Professionale di dicembre 2016

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