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En sus des GeForce GTX 750 et 750 Ti, Nvidia devrait lancer une autre carte la semaine prochaine selon nos confrères de Videocardz.com  : la GeForce GTX Titan Black, qui débarquera plus exactement mardi prochain.

En attendant les spécifications officielles les rumeurs font état, comme le GeForce GTX 780 Ti, d'un GK110 complet mais associé à 6 Go de mémoire GDDR5 et sans bridage au niveau des performances de calcul double précision.

Pour rappel sur les GeForce GTX 780/780 Ti les unités de calcul double précision du GK110 sont cadencées à une fréquence 8x moindre que celle des unités de calcul classique. Le prix n'est pas non plus confirmé, même si les rumeurs font état de 999$ comme c'était le cas de la Titan initiale qui ne disposait "que" de 14 SMX actifs sur les 15 sur GK110.

Il parait évident que seuls ceux qui ont besoin de l'aspect double précision, spécifiquement chez Nvidia (pour une application CUDA par exemple) auront un intérêt dans cette carte qui sera bien moins onéreuse - comme quoi tout est relatif - que les cartes Quadro et Tesla basées sur la même puce.

A chaque CES son nouveau Tegra. L'édition 2014 du salon ne déroge pas à la règle et Nvidia y annonce officiellement son nouveau SoC précédemment connu sous le nom de code Logan. Destiné aux tablettes, aux gros smartphones et autres consoles mobiles, le Tegra K1 se démarque des précédents Tegra par l'arrivée, enfin d'un GPU Kepler, à l'architecture identique à celle des GeForce GTX 600 et GTX 700.

Nous vous avons déjà parlé de Logan à plusieurs reprises, Nvidia ayant dévoilé ses caractéristiques principales en mars lors de sa conférence GTC et cet été lors du Siggraph :

4+1 cores Cortex-A15 32-bit
GPU Kepler 192 "cores" (1 SMX)
Interface mémoire 64-bit

Grossièrement Tegra K1 est donc un SoC Tegra 4 dont le GPU de classe DirectX 9 à l'architecture vieillissante a été remplacé par un GPU Kepler de classe DirectX 11 qui correspond à une demi GeForce GT 740M. Une évolution attendue depuis longtemps qui permet à Nvidia, enfin de proposer pour son SoC une composante graphique à la hauteur de sa réputation sur PC.


Nvidia parle de 365 Gflops soit une puissance de calcul au niveau des pixels supérieure à celle des consoles PS3 et Xbox 360. De quoi afficher des performances qui seraient plus que doublées par rapport à celle du SoC Apple A7.

En dehors du nom commercial du SoC, l'autre grosse annonce concerne l'arrivée d'une seconde version de Tegra K1… équipée avec 2 cores Denver. Pour rappel il s'agit du premier core ARMv8 64-bit développé en interne par Nvidia, qui promet pour celui-ci des performances de premier plan tant en single thread qu'en multi thread.


Les premiers prototypes de cette version de Tegra K1 viennent tout juste de sortir des usines de TSMC et étaient déjà fonctionnel, ce que nous avons pu observer lors d'une démonstration très limitée qui n'incluait malheureusement aucun aperçu de ses performances. Il est encore trop tôt pour cela et Nvidia est probablement très optimiste en parlant de l'arrivée de premiers produits au second semestre. Nous tablons plutôt sur fin 2014 pour que ce Tegra K1 v2 débarque dans le commerce.


Nvidia en a profité pour dévoiler les grandes lignes de ses spécifications. Contrairement au Cortex-A15 qui est de type superscalaire 3 voies, Denver passe à 7 voies. Une architecture beaucoup plus large qui s'annonce effectivement bien plus performante en single thread. Pour le reste, Nvidia parle de fréquences jusqu'à 2.5 GHz, de caches L1D et L1I qui passent à 128 Ko et 64 Ko ainsi que d'un GPU Kepler identique à celui de Tegra K1 v1. Les deux versions de Tegra K1 seront compatibles pin-to-pin, ce qui permettra aux fabricants de passer assez facilement de l'un à l'autre, et ce qui indique que l'interface mémoire reste identique à 64-bit (double canal 32-bit).

Visiblement très actif lors de ce SIGGRAPH, Nvidia vient d'en dévoiler un petit peu plus au sujet de la variante ultra mobile de Kepler. Ce GPU prendra place dans le SoC Logan, probablement le futur Tegra 5, et viendra également concurrencer directement les PowerVR d'Imagination et autres Mali d'ARM.

Deux démonstrations techniques mettent tout d'abord en avant des capacités de rendu proches de ce qui se fait sur PC. Nvidia nous précise en effet que les fonctionnalités sont similaires à celles des gros GPU PC, que ce soit au niveau du support de DirectX 11.x (niveau 11_0), d'OpenGL 4.x, d'OpenCL ou encore du CUDA. Une révolution par rapport à OpenGL ES 2.0 qui limite les Tegra 2, 3 et 4 !

La première démonstration est une version simplifiée du rendu de visage réaliste qui avait été présentée à la GDC en mars dernier : FaceWorks Mobile. Cette démonstration avait été initialement faite sur base d'une GeForce GTX Titan et pour le SoC Logan, Nvidia a réduit la résolution et la qualité de certains effets de manière à conserver le principal tout en s'adaptant à un GPU annoncé comme capable de tenir dans une enveloppe thermique de 2W :



La seconde démonstration met de son côté en avant le support complet d'OpenGL 4.3 et d'effets tels que la tessellation, particulièrement utile dans le monde mobile puisqu'elle permet de réduire les transferts de données, plus énergivores que les opérations traitées par le GPU pour générer des triangles supplémentaires :



Ces démonstrations ne nous donnent pas de réelles indications concernant le niveau de performances du GPU de Logan, mais mettent par contre en avant le fait qu'il supporte bien toutes les dernières techniques de rendu et que son support logiciel est déjà bien avancé. En réalité, selon nos informations, cela fait plusieurs années que les développeurs de Nvidia préparent son support à travers une unification du cœur des pilotes entre les divisions GeForce et Tegra.

Nvidia ne rentre pas dans les détails techniques, ceux-ci seront dévoilés plus tard, mais parle malgré tout d'un GPU équipé de 192 unités de calcul (les "cores" en mauvais langage commercial) dérivées de l'architecture Kepler des GeForce 600 et 700. Notez que c'est différent de ce qui avait été sous-entendu au départ par Nvidia puisque ce dernier avait indiqué que la plateforme Kayla, destinée à émuler le SoC Logan, était associée à un GPU Kepler similaire équipé de 384 unités de calcul (le GK208).

Sans précision sur le détail de l'architecture, il est difficile de savoir comment sont organisées ces unités de calcul, cela pourrait être un seul SMX similaire aux GPU Kepler classiques ou quelque chose de totalement différent. Tout comme le récent GPU d'entrée de gamme de la marque, le GK208, il semble toutefois évident que le nombre d'unités de texturing sera proportionnellement réduit par rapport aux autres GPU Kepler. Ces unités sont liées à un flux de données continu, ce qui implique une dépense d'énergie importante. Les 192 unités de calcul de Kepler mobile seront ainsi probablement associées à 8 voire 4 unités de texturing.

Pour pouvoir tenir dans une enveloppe de 2W, Nvidia a également dû optimiser différents aspects de son GPU et mentionne par exemple une interconnexion interne revue. Celle-ci étant à la base conçue pour permettre à un nombre important de blocs d'unités de toutes sortes de communiquer entre elles, il semble logique que certaines simplification soient possibles à ce niveau pour un petit GPU. Pour le reste, il n'est pas impossible que la précision de calcul soit réduite quand toutes les unités sont exploitées, que certains datapaths ait été réduits en largeur ou que le débit de certaines unités ait été revu à la baisse. Certains compromis sont bien entendu nécessaires et ont été prévus lors du développement de l'architecture pour pouvoir faire passer Kepler de 250W dans une GeForce GTX Titan à 25W pour une GeForce GT 630 et à 2W pour le GPU de Logan.


Pour illustrer la puissance de ce GPU mobile, Nvidia nous fournit un graphe assez vague qui compare ce qui serait la puissance de calcul brute. Kepler mobile est décrit sur ce graphe comme étant 5x plus performant que le PowerVR SGX 554MP4 de l'iPad 4 et légèrement plus performant qu'une GeForce 8800 GTX, le haut de gamme de fin 2006. Nous n'en tirerons aucune conclusion puisque s'il s'agit bien de la puissance de calcul, elle serait alors de +/- 384 Gflops, ce qui correspondrait à un GPU Kepler mobile cadencé à 1 GHz. Une telle fréquence nous semble peu compatible avec les 2W annoncés par Nvidia et correspond probablement à une version du SoC avec TDP plus élevé. A l'opposé des performances maximales, Nvidia nous indique également que lorsque ce GPU est cadencé de façon à offrir les mêmes performances que celles du GPU de l'iPad 4, sa consommation est alors trois fois moindre.

Par ailleurs, il faut garder en tête que les performances en pratique d'un GPU ne dépendent pas exclusivement de sa puissance de calcul. La puissance de texturing et la bande passante mémoire sont deux éléments cruciaux qui devront faire avec les contraintes d'une enveloppe thermique compressée autant que possible. Le niveau de performances en pratique devrait plutôt se situer entre celui des GeForce 8600 GT et 9600 GT, suivant les versions, ce qui est déjà très bien.

Que retenir de tout cela ? Entre une démonstration simplifiée qui tourne sur un GPU simplifié et des détails techniques très vagues, l'annonce de Nvidia peut être vue comme une coquille vide, une tentative de démarrer du hype sur base de peu de choses. Si ce dernier aspect n'est pas à négliger, l'annonce de Nvidia est cependant loin d'être insignifiante.

Alors que ce SoC Logan est attendu dans le commerce au printemps prochain, les démonstrations de Nvidia représentent un avertissement clair à la concurrence : sa plateforme de développement est prête, l'environnement logiciel est prêt et les développeurs vont pouvoir facilement porter des graphismes plus évolués tirés du monde PC ou des consoles vers les périphériques mobiles.

Les concurrents principaux de Nvidia au niveau des GPU mobiles, Qualcomm (Adreno), Imagination (PowerVR) et ARM (Mali) ont depuis quelques années systématiquement une avance technologique sur Nvidia au niveau de leurs GPU. Ils dominent également largement le marché. Mais pourtant, sur le plan graphique, ils ne sont pas réellement parvenus à transformer leurs avantages sur le papier dans la pratique, soit par manque de moyens investis pour convaincre les développeurs de tirer le maximum de leur GPU, soit par une arrivée très tardive de pilotes complètement, voire même partiellement, fonctionnels.

Nvidia a probablement été clairvoyant et pragmatique à ce niveau en se contentant jusqu'ici de relativement peu sur le plan matériel pour ses GPU mobiles. De quoi pouvoir attribuer plus de ressources sur d'autres fronts en se contentant de son expérience dans le monde graphique pour préparer calmement l'arrivée d'une offensive enfin digne de la marque GeForce.

Cette offensive ce sera Logan. En profitant de son expérience et d'un GPU cette fois plus que compétitif, Nvidia compte bien s'affirmer comme la référence pour le jeu mobile et profiter de l'explosion de ce marché pour convaincre une part plus significative des fabricants de smartphones et tablettes de faire confiance aux SoC Tegra… ou tout simplement au GPU GeForce mobile/ULP. Il y a peu, Nvidia a en effet indiqué clairement que son GPU Kepler mobile serait disponible sous licence pour d'autres fabricants de SoC. Nul doute que l'annonce d'aujourd'hui pose la base d'une stratégie destinée à convaincre les partenaires d'Imagination ou d'ARM de changer de crèmerie !