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Nvidia vient de dévoiler la GeForce GTX 690, une carte bi-GPU de la génération Kepler dérivée de la GeForce GTX 680. Compte tenu de la consommation bien maîtrisée des GPU GK104 qui l'équipent, ses spécifications n'ont pas dû être revues à la baisse autant que d'habitude pour une carte bi-GPU, limitée par son enveloppe thermique. Les GPU de la GeForce GTX 690 seront cadencés à 915 MHz, contre 1006 MHz pour la GeForce GTX 680. Un mode turbo sera bien entendu de la partie, avec une fréquence GPU Boost annoncée à 1019 MHz, contre 1058 MHz sur une GeForce GTX 680. La mémoire GDDR5 de 2 Go par GPU est par contre cadencée à la même fréquence de 1502 MHz.


Rappelons que la fréquence GPU Boost n'est pas réellement une spécification et n'est qu'un artifice de communication. La fréquence turbo réelle est égale ou supérieure à ce chiffre mais variable, d'une part suivant l'environnement et la qualité du GPU (plus ou moins de courants de fuite) et d'autre part directement suivant l'échantillon : pour disposer de quelques exemplaires "top performances" tout en assurant un volume de production suffisamment élevé, Nvidia vend sous la même référence des GPU validés par ses soins à des fréquences différentes (au moins entre 1071 et 1110 MHz pour la GTX 680), un point sur lequel nous reviendront dès que possible et qui était passé inaperçu au lancement de la GTX 680. Cela explique pourquoi le fabricant est mal à l'aise lorsqu'il s'agit de parler des spécifications de GPU Boost.

Tout comme pour la GeForce GTX 680, Nvidia refuse catégoriquement de communiquer les spécifications réelles et la marge de variation. Difficile dès lors de déterminer avec certitude les performances de la GeForce GTX 690 par rapport à 2 GTX 680 en SLI sur base de ces spécifications, mais nous pouvons estimer que l'écart devrait tourner autour de 10% en faveur de celles-ci.


Pour conserver la compatibilité PCI Express 3.0 du GK104, Nvidia a abandonné son switch maison pour passer à un composant PLX plus récent. Bien que son TDP soit de 300W et que la cible de GPU Boost soit limitée à 263W (valeur maximale pour qu'il puisse augmenter la fréquence, mais il ne la réduit pas sous 300W), la GeForce GTX 690 est alimentée à travers 2 connecteurs PCI Express 8 broches (375W), de quoi pouvoir laisser plus de marge aux overclockeurs. Les pilotes autorisent ainsi une augmentation de 35% de la cible GPU Boost, soit 355W au maximum.

Nvidia insiste lourdement sur le design de la carte qui a été travaillé en profondeur sur le plan des matériaux de manière à fournir une prestation irréprochable au niveau de la qualité de fabrication, aluminium et matériaux composites remplacent ainsi le plastique habituel. Le système de refroidissement est par contre très proche de celui de la GeForce GTX 590 avec 2 blocs de refroidissement équipés d'une chambre à vapeur et refroidis par un ventilateur axial central. Compte tenu de la consommation mieux maîtrisée, les nuisances sonores devraient cependant être revues à la baisse. La connectique est également identique : 3 sorties DVI Dual-Link et une sortie mini-DP.


Fait inhabituel, Nvidia a décidé de ne pas communiquer les informations à la presse spécialisée en amont de ce lancement, et de ne fournir les échantillons de test qu'une fois l'annonce effective (soit entre demain et mercredi suivant les pays, 1er mai oblige). Une approche qui permet à la société de maîtriser entièrement la communication autour de ce produit et d'éviter que les spécifications ne fuitent en direction d'AMD qui prépare également une carte bi-GPU. Un lancement classique aurait pu permettre à AMD d'observer le positionnement de sa carte et potentiellement de la fournir en test juste avant l'annonce Nvidia… En contrepartie cette façon de procéder nous empêche de vous proposer le test complet habituel et incite les différents médias à être moins regardants et, dès la carte en main, à se précipiter pour être le premier à publier quelques benchmarks.

De manière à vous assurer qu'il n'y a pas anguille sous roche, nous vous conseillons bien entendu d'attendre des tests complets avant de vous fâcher avec votre banquier en investissant dans un tel modèle. Nvidia annonce une première disponibilité de quelques pièces pour le 3 mai à une tarification de l'ordre de 999$ ! Nous tâcherons de vous proposer un test de cette GeForce GTX 690 dès que possible.

Comme nous l'indiquions dans notre test de la GeForce GTX 680, cette dernière ne repose pas sur le plus gros GPU de la famille Kepler, qui a été retardé ou remplacé pour des raisons inconnues, probablement liées à la problématique de la fabrication sur le process 28 nanomètres.

Si Nvidia a décidé d'introduire initialement la GeForce GTX 600 haut de gamme en se basant sur le "petit" GK104, au départ destiné au segment inférieur, cela ne veut pas dire que le plus gros GPU de la famille a été annulé. S'il n'est pas strictement nécessaire sur le plan des performances en jeu, Nvidia ne peut pas s'en passer pour le marché professionnel, particulièrement du calcul haut performance. En effet, le GK104 fait de nombreux compromis à ce niveau, et s'il permet de proposer un excellent rendement dans les jeux vidéo, ce n'est plus le cas lorsqu'il s'agit de l'exploiter en tant qu'accélérateur massivement parallèle.

Tout comme le GK104 (GTX 680) est en réalité le successeur du GF104/114 (GTX 460/560 Ti), le GK110 sera le vrai successeur du GF100/110 (GTX 480/580). Il aura pour tâche d'enfoncer le clou en termes de performances brutes, ce qui profitera également à la partie graphique, mais surtout de poursuivre l'évolution vers plus de flexibilité pour le calcul massivement parallèle.

En dehors de sa raison d'être évidente, peu d'informations circulent à ce jour sur ce GPU. En guise de teasing, Nvidia a cependant glissé une petite information dans le descriptif d'une des sessions de la GPU Technology Conference (GTC) qui se tiendra à San José, du 14 au 17 mai  :

In this talk, individuals from the GPU architecture and CUDA software groups will dive into the features of the compute architecture for “Kepler” – NVIDIA's new 7-billion transistor GPU. From the reorganized processing cores with new instructions and processing capabilities, to an improved memory system with faster atomic processing and low-overhead ECC, we will explore how the Kepler GPU achieves world leading performance and efficiency, and how it enables wholly new types of parallel problems to be solved.

Sans que le GK110 ne soit directement nommé, Nvidia mentionne un nouveau GPU Kepler de pas moins de 7 milliards de transistors ! Pour rappel, le GK104 s'en contente de 3.5 milliards alors que le plus gros GPU d'AMD, Tahiti n'affiche "que" 4.3 milliards au compteur.

Par rapport au GK104, de nombreuses fonctionnalités strictement liées au calcul professionnel seront introduites. Nvidia mentionne ici un sous-système mémoire amélioré pour des opérations atomiques plus performantes et un overhead réduit pour l'ECC, déjà présent sur le GF100/110 mais avec un coût relativement important. Ce nouveau GPU disposera également d'une capacité de calcul en double précision très élevée, alors que sur le GK104 son support est anecdotique avec des performances équivalentes à 1/24ème celles de la simple précision. Précédemment, Nvidia mettait d'ailleurs en avant l'explosion du rendement énergétique en calcul double précision (x3) pour positionner Kepler par rapport à Fermi.

La GTX 680 déjà remplacée après 2 mois ? Pas vraiment : sauf énorme surprise, la GeForce GTX 690 qui sera présentée sous peu sera une carte bi-GPU basée sur des GK104. Une GeForce basée sur le GK110 sortira sans aucun doute (GTX 685 ? GTX 780 ?), mais probablement pas avant la rentrée. Dans l'immédiat Nvidia veut probablement avant tout préparer les professionnels à son arrivée, les cycles de développement étant très longs, mais également les convaincre des bienfaits du GPU Computing, à l'heure où la réponse d'Intel avec Knights Corner et l'architecture MIC n'est plus très loin.

Dans tous les cas, nous serons présents à la GTC et nous ne manquerons pas de vous rapporter toutes les informations liées à ce nouveau GPU ainsi qu'à la plateforme CUDA 5 !

Parallèlement au lancement de la GeForce GTX 680, Nvidia a étendu sa famille GeForce 600M avec d'une part des modèles dérivés de la génération Fermi (GeForce 400/500M) et d'autre part, plus intéressants, des modèles basés sur un nouveau GPU de la génération Kepler.

Rappelons tout d'abord que les premières GeForce 600M ont été dévoilées en décembre et consistaient principalement en un renommage des GeForce 500M d'entrée de gamme :

Pour compléter ces premières GeForce 600M, Nvidia opère en renommage du haut de gamme mais introduit également ce qui est probablement le dernier GPU de la génération Fermi, le GF117. Il a la particularité d'être fabriqué en 28nm, ce qui devrait le rendre très peu gourmand puisqu'il s'agit d'un très petit GPU qui correspond grossièrement à un shrink du GF108, identique sur le plan des unités fonctionnelles mais fabriqué en 40nm.


La GeForce GTX 675M est tout simplement une GeForce GTX 580M renommée, qui correspond à une GeForce GTX 560 Ti fortement sous-cadencée, probablement de quoi afficher des performances plutôt de l'ordre d'une GeForce GTX 460. La GeForce GTX 670M est pour sa part une évolution légère de la GeForce GTX 570M, puisque la fréquence maximale du GPU passe de 575 à 598 MHz, un gain de 4%.

La GeForce GT 640M LE, dans sa version Fermi (il y en a une autre), est un produit étrange puisque similaire à l'une des variantes de la GeForce GT 635M. Elle propose une fréquence GPU légèrement supérieure (1%) et une fréquence mémoire inférieure (-13%).

Une troisième (sic) variante de la GT 630M voit le jour, cette fois basée sur un GF117. Elle offre plus de bande passante mémoire et une puissance de calcul 20% supérieure à celle de la seconde variante basée sur le GF108 dont la GeForce GT 620M, elle aussi basée sur le GF117, est très proche.


Plus intéressantes seront les déclinaisons du GK107, le second GPU Kepler fabriqué en 28nm, après le GK104 de la GeForce GTX 680. Ils partagent la même architecture, décrite en détail ici. Grossièrement il s'agit d'une évolution de l'architecture Fermi destinée à en augmenter le rendement énergétique, notamment en réduisant la fréquence des unités de calcul par deux mais en doublant leur nombre, ce qui au final permet de consommer moins d'énergie.


La GeForce GTX 660M est le plus gros modèle qui l'embarque et représente une évolution intéressante par rapport à la GeForce GTX 560M : +8% en puissance de calcul et +60% de bande passante mémoire. Le tout avec une enveloppe thermique que nous supposons similaire voire légèrement inférieure.

D'autres déclinaisons sont au programme, toutes basées sur ce même GPU. La GT 650M existe en version DDR3 et GDDR5. La version DDR3 se contente d'une bande passante mémoire réduite mais affiche une fréquence GPU supérieure à celle de la GTX 660M alors que la version GDDR5 dispose de la même bande passante mémoire que cette dernière mais se contente d'un GPU cadencé à une fréquence inférieure.

Si la GT 640M existe elle aussi en version DDR3 et GDDR5, il n'y a par contre plus que la bande passante mémoire qui change, la fréquence GPU, et donc la puissance de calcul, étant identique. Il s'agit probablement du meilleur compromis mobile pour ce GK107 puisque sa fréquence relativement réduite permet de proposer un rapport performances/watt très élevé. Ce sont d'ailleurs des portables équipés de cette déclinaison du GK107 que Nvidia a fourni pour les premiers tests et qui sont les premiers à arriver sur le marché, dans l'Acer Timeline M3 (M3-581TG).

Enfin, la GT 640M LE voit encore la fréquence de ce GPU se réduire et n'existe qu'en version DDR3. Notez qu'une seconde variante basée sur un GPU Fermi existe et propose une puissance de calcul plus faible de 24% mais une bande passante mémoire 75% plus élevée.

Notez que les GeForce 600M basées sur le GK107 supportent le PCI Express 3.0 ainsi que DirectX 11.1, ce qui n'est pas le cas des autres modèles. Tous supportent par contre Optimus qui permet de profiter du GPU intégré aux CPU pour prendre en charge l'affichage du bureau Windows et réduire ainsi la consommation. Cette technologie conserve cependant une limitation importante : elle est incompatible avec 3D Vision. Etant donné que Nvidia utilise une technique propriétaire pour transférer les images 3D, un GPU Intel ne peut pas en gérer l'affichage.


Au final cette nouvelle gamme mobile Nvidia ne peut que laisser un sentiment mitigé. Toute la partie de ces nouvelles solutions graphiques basées sur des GPU Fermi présentent au final peu d'intérêt par rapport à la famille GeForce 500M, n'apportent pas les avantages énergétiques vantés sans distinction par Nvidia pour la famille 600M et sont avant tout là pour créer l'illusion de la nouveauté et la valeur commerciale qui va avec, ce qui n'est jamais bon pour le consommateur.

Les quelques GeForce 600M basées sur l'architecture Kepler représentent la vraie nouveauté de cette famille et ne sont pas à confondre avec les autres modèles. Elles présentent un intérêt évident puisqu'elles permettent de faire grimper significativement le rapport performances/watt, le point crucial dans le monde mobile. Elles apportent un niveau d'efficacité qui permet enfin d'entrevoir la possibilité de jouer sur un portable de type Ultrabook.

Si Nvidia est le premier à dégainer des GPU mobiles fabriqués en 28nm, AMD ne devrait plus tarder à en faire de même. Ainsi, son GPU Cape Verde, dérivé des Radeon HD 7700, devrait être capable de concurrencer le GK107 alors que le GPU Pitcairn, dérivé des Radeon HD 7800, devrait pouvoir proposer de vraies nouveautés dans le haut de gamme mobile.

Si l'on attend l'architecture Kepler sous peu côté desktop avec les GeForce GTX 680, Nvidia lancera en parallèle un second modèle destiné au marché des PC portables. Baptisé GT 640M, il s'agira d'un des premiers GPU de Nvidia à être gravé en 28 nm par TSMC.

Nos confrères de PCPer ont pu réaliser une (petite) preview  de la puce intégrée dans un PC portable Acer Aspire Timeline Ultra M3. L'architecture Kepler restant sous NDA, très peu de détails techniques sont présents, on sait simplement que le GPU est ici cadencé à 625 MHz et que la mémoire DDR3 de 1 Go est cadencée à 900 MHz. Le nombre de cores est cependant en augmentation par rapport au GT540M, on passe ici de 96 à 384 même si leurs architectures ne sont pas comparables, les premiers étant cadencés à une fréquence double que les rumeurs annoncent abandonnée pour la génération Kepler.

Côté performances le GT640M semble placé aux alentours du GT555M, parfois un peu au dessus même si les plateformes utilisées dans le test pour les comparaisons disposent de processeurs différents ce qui limite quelque peu les comparaisons. Le 640M devrait être dévoilé officiellement - sous peu - par Nvidia, en même temps que la GeForce GTX 680.