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NVIDIA Turing: Processore Grafico TU116

Con il recente processore grafico TU116 l’azienda americana porta una ventata d’aria fresca nella fascia media del mercato, con soluzioni certamente più al passo con i tempi e soprattutto capaci di assicurare performance velocistiche complessive sensibilmente superiori alle proposte di pari segmento della passata generazione già in commercio.

La disabilitazione delle unità dedicate al ray-tracing e all’intelligenza artificiale (RT Cores e Tensor Cores) ha consentito a NVIDIA di ridurre il costo finale del prodotto e dare nuova vita allo storico brand GeForce GTX anche in abbinamento all’architettura Turing. Sono al momento due le soluzioni consumer in commercio ad essere equipaggiate con il processore grafico di fascia media TU116, vale a dire la GeForce GTX 1660, la GeForce GTX 1660 SUPER e la GeForce GTX 1660 Ti.

Sebbene, come precisato, in tutte queste soluzioni viene utilizzata apparentemente la medesima GPU, sono ugualmente previste delle differenze a livello architetturale abbastanza significative. La soluzione top di gamma, infatti, prevede la versione completa del nuovo processore grafico, indicata come TU116-400, e provvista di tutte e 24 le unità SM attive, e di conseguenza di ben 1.536 CUDA Cores e 96 TMU, mentre nei modelli inferiori GeForce GTX 1660 e GeForce GTX 1660 SUPER troviamo una variante sensibilmente depotenziata del chip, denominata TU116-300, in cui solamente 22 delle 24 unità SM risultano abilitate (prevedendo quindi un totale di 1.408 CUDA Cores e 88 TMU).

Osserviamo quindi, nel dettaglio, la struttura interna del nuovo processore grafico di fascia alta TU116, in entrambe le varianti consumer proposte da NVIDIA:

Come vediamo dal diagramma, il blocco principale è ancora una volta denominato GPC (Graphics Processing Cluster) ed include un Raster Engine (per la rimozione di tutti i triangoli non visibili dalla scena, al fine di ridurre la banda necessaria) e quattro blocchi TPC (Thread/Texture Processing Clusters), ognuno formato da un PolyMorph Engine e da una coppia di unità Streaming Multiprocessor, comprendenti, come abbiamo osservato, la maggior parte delle unità fondamentali per l’esecuzione dei calcoli grafici.

Esternamente al blocco Graphics Processing Cluster (GPC), troviamo le unità ROPs (Raster Operator), suddivise in sei blocchi separati da 8 unità ciascuno, ognuno connesso ad un Memory Controller con interfaccia a 32 bit, a sua volta in grado di accedere ad una porzione dei 1.536KB di memoria Cache L2 presenti, nello specifico a 512KB.

Ne consegue un bus di memoria aggregato pari a 192 bit ed un totale di 48 unità ROPs completamente sfruttabili. Un’altra differenza tra le due soluzioni grafiche TU116 riguarda la tipologia di memoria utilizzata, GDDR5 a 8Gbps per quanto riguarda la GeForce GTX 1660 e GDDR6 a 12Gbps e 14Gbps nel caso delle più prestanti GTX 1660 Ti e GTX 1660 SUPER.

Non manca, inoltre, un potente Giga Thread Engine, responsabile della suddivisione intelligente del carico di lavoro complessivo tra i tre blocchi GPC che compongono il processore grafico. Nella tabella che segue andiamo a riassumere le caratteristiche tecniche di entrambe le varianti del nuovo processore grafico TU116 proposto da NVIDIA:

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