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Comme prévu, Nvidia vient d'annoncer sa GeForce GTX Titan Z. Rien n'a changé par rapport aux spécifications dévoilées par ASUS fin avril, on retrouve donc deux GK110 complets, c'est-à-dire avec chacun 15 SMX, 2880 unités de calcul simple précision et 960 unités de calcul double précision qui ne sont pas bridées côté fréquence (comme sur la TITAN Black).

Le TDP est donc de 375W pour une fréquence GPU variant entre une fréquence de base de 705 MHz et un Boost à 876 MHz, ce qui est logiquement inférieur à celle d'une TITAN Black (890-980 MHz). Les 2x6 Go de GDDR5 fonctionnent par contre à la même vitesse soit 1750 MHz.

Les boutiques commencent à référencer les cartes, toutes basées sur le design de référence, chez ASUS, Gigabyte et MSI notamment, avec un tarif qui varie entre 2900 et 3000 € soit plus du triple d'une TITAN Black. On leur souhaite bonne chance pour les vendre !

Annoncée lors de la GTC fin mars, la GeForce GTX Titan Z devait être lancée en avril mais son lancement initialement prévue le 29 avril avait été reporté. C'est désormais ce mercredi 28 mai que la GeForce GTX Titan Z devrait débarquer au prix astronomique de 3000$.

Pour rappel cette carte intègre deux GPU GK110 complets associés chacun à 6 Go de GDDR5. Le TDP serait de 375 watts, d'où des fréquences GPU logiquement revues à la baisse par rapport à une GeForce GTX TITAN Black au TDP de 250 watts avec un seul GK110.

Lors du GTC, Nvidia avait fait parler de lui avec la Titan Z, une carte embarquant 2 GPU GK110 pleinement fonctionnels associés chacun à 6 Go de GDDR5 384 bits. La carte était alors prévue pour début avril au prix démentiel de… 3000$

Depuis la Radeon R9 295X2 (et son système de watercooling qui permet de maintenir des fréquences élevées malgré une consommation de l'ordre de 550 watts) est passée par là et a peut-être changé les plans de Nvidia. En effet alors qu'elle était finalement prévue pour le 29 avril, la GeForce GTX Titan Z a été repoussée à une date inconnue.

Tout le monde chez les constructeurs n'était semble-t-il pas au courant puisque ASUS a publié puis retiré de son site le communiqué officiel de lancement de sa GTXTITANZ-12GD5. On y apprend que les fréquences prévues étaient de 705 MHz pour le GPU, avec un Boost à 876 MHz, contre 1750 MHz pour les 2x6 Go de GDDR5. Cette fréquence mémoire est inchangée par rapport à celle de la TITAN Black, par contre sur cette dernière le GPU varie entre 890 et 980 MHz. A noter enfin qu'un autre fabricant, Galaxy, a laissé fuiter quelques informations en y ajoutant le TDP qui est de 375W.


On notera au passage que la photo de la carte utilisée par ASUS montre une légère modification par rapport à la carte présentée au GTC avec désormais la présence de l'équivalent de 3 équerres pleine largeur au lieu de 2.5. Le refroidissement n'a toutefois pas changé, mais ce n'est peut être que temporaire. Reste donc à savoir quand sortira la GTX Titan Z et si Nvidia prévoit également de lancer une GTX 790 au tarif plus abordable et qui serait positionnée en face de la Radeon 295X2.

Durant la GTC, nous avons pu poser quelques questions à Nvidia et en apprendre un peu plus sur le GPU Pascal qui a été introduit entre les générations Maxwell et Volta.

Si Nvidia se refuse à parler de process de fabrication, nous supposons que la raison du retard de Volta est à chercher de ce côté. Pascal devra donc se contenter du 20 nanomètres de TSMC, ce qui limitera quelque peu les possibilités de Nvidia par rapport à ses plans originaux pour la même période. Pour aller plus loin que les GPU Maxwell qui seront fabriqués en 20nm, Nvidia devra poursuivre la progression de l'efficacité énergétique, mais ce n'est pas tout.

Nvidia explique que certains développements entrepris pour Volta étaient prêts et pourront être proposés comme prévus à travers les GPU Pascal. C'est le cas des technologies NVLink et du DRAM stacking. NVLink, qui a été développé en partenariat avec IBM, devrait dans un premier temps rester spécifique au marché professionnel, mais le DRAM stacking fera son apparition du côté des dérivés grand public. Probablement uniquement dans le très haut de gamme au départ, mais Nvidia insiste sur le fait que la technique est utile pour tous les segments de marché. En dehors du coût et d'un travail important nécessaire pour assurer un assemblage fiable, ce recours au DRAM stacking ne présente que des avantages, aucun inconvénient selon Nvidia. Son implémentation généralisée n'est donc qu'une question de temps et de réduction progressive des coûts.

Concernant le prototype de Pascal qui a été présenté, il s'agit d'un "mechanical sample" qui n'est pas encore fonctionnel mais qui est utilisé par Nvidia pour développer un nouveau format de module "carte graphique". Sur ce module Pascal, nous pouvons observer le GPU avec ses 4 assemblages de puces mémoire qui prennent place sur le même packaging et sont connectés via un "interposer". Sur les côtés du module sont visibles les VRM nécessaires pour alimenter un GPU haut de gamme tel que devrait l'être Pascal. Nvidia précise que ce module n'aura pas de problème à délivrer au moins 300W.

Si aucun connecteur n'est visible au premier abord c'est parce qu'ils se situent en fait au dos, Nvidia ayant opté pour un format de type mezzanine qui consiste à superposer 2 PCB, avec un ou plusieurs connecteurs entre ceux-ci. Sur le module actuel, Nvidia précise que 2 connecteurs sont exploités.


Un exemple de connecteur mezzanine, SpeedStack de Molex, capable de supporter des débits de 40 Gbps par paire.
Pourquoi ce changement de format ? Pour faciliter l'implémentation de NVLink, qui pourrait être exclusive au format mezzanine, mais également parce que ce dernier est plus fiable, notamment lorsqu'il est question de laisser les assembleurs de serveurs monter leur propre radiateur. Nvidia n'abandonne cependant pas le format "carte PCI Express" pour Pascal, il restera également disponible, même sur le marché professionnel.

Nvidia a également publié des schémas un peu plus détaillés de systèmes NVLink :


Sur ces schémas nous pouvons clairement observer 4 liens NVLink. Nvidia nous a précisé qu'il s'agissait d'un minimum et que certains modules Pascal, ou ses successeurs, pourraient en offrir plus, 8, 16… Il n'est d'ailleurs pas impossible que Nvidia en profite à l'avenir pour segmenter sa gamme professionnelle comme le fait aujourd'hui Intel avec les Xeon 2P/4P/8P. A noter que tous les liens peuvent être combinés pour former un très large bus de communication vers le CPU et/ou exploités pour connecter plusieurs GPU entre eux.

Chaque lien NVLink correspond à un bloc de 8 paires de lignes bidirectionnelles de type point-à-point. Une approche similaire à celle de l'HyperTransport et du QPI. Là où le bus PCI Express 3.0 16x apporte 16 Go/s dans chaque direction, l'ensemble NVLink pourra atteindre entre 80 et 200 Go/s. Nvidia indique par ailleurs que les déplacements de données à travers NVLink seront plus efficaces sur le plan énergétique que le PCI Express. Les premiers composants autres que Pascal qui supporteront NVLink seront de futurs CPU Power d'IBM. Nvidia précise par contre être en discussion avec d'autres fabricants de CPU, autres qu'Intel, mais sans en dire plus.

Enfin, nous avons interrogé Nvidia par rapport au recul du support complet de la mémoire unifiée qui était initialement prévu pour Maxwell mais est dorénavant annoncé pour Pascal. Ses responsables nous ont répondu que ce support avait bien été repoussé mais qu'il était présent partiellement depuis Kepler, reposant en partie sur une implémentation logicielle. Ils nous promettent que cette fois ce sera la bonne et que le dernier bloc nécessaire à la prise en charge matérielle complète de la mémoire unifiée fera enfin son apparition avec Pascal et NVLink.

Les roadmaps présentées par Nvidia à la GTC ont semé pas mal de confusion en introduisant de nouveaux noms de codes, le GPU Pascal et le SoC Erista, à la place des anciens GPU Volta et SoC Parker. Nous avons pu confirmer avec Nvidia qu'en réalité les premiers, annoncés auparavant pour 2015, ont en fait été repoussés mais n'ont pas été annulés ou remplacés. Nvidia ne précise pas quelle est la raison de ce retard mais de nouvelles solutions ont dû être mises en place pour occuper le terrain et éviter que ses produits ne stagnent pendant trop longtemps.

Si Nvidia ne précise pas la raison de ce retard, un indice se trouve probablement dans les quelques informations communiquées l'an passé au sujet du SoC Parker. Nvidia parlait alors de l'utilisation d'un procédé de fabrication qui ferait appel aux FinFET, vraisemblablement le 16nm de TSMC. Nous pouvons supposer que c'était également le cas pour le GPU Volta.

La roadmap des SoC Nvidia, version 2013.
Il semblerait donc que ce process 16nm FinFET ait posé problème, que ce soit en termes de timing, de volumes, de tarification et/ou de performances. Avec Pascal et Erista, Nvidia a dans tous les cas décidé d'introduire une génération intermédiaire en 20 nanomètres, ce qui explique ces changements sur les roadmaps.