La gestazione di GF100 è stata molto lunga e si è dovuta scontrare con problemi tecnici di varia natura, primo fra tutti, la complessità intrinseca del progetto che ha portato alla creazione di un chip da ben 3 miliardi di transistors. Come nelle precedenti GPU G80 e GT200, l’architettura è sempre di tipo unificato, non esiste quindi differenza tra le unità di elaborazione per i vertici, geometrie e pixel, ma è presente una unica unità in grado di svolgere in modo indifferente tutti i vecchi compiti, più quelli legati alla gestione di funzionalità non prettamente grafiche. Le novità sono molte e sono orientate ad una migliore gestione dei dati e dei thread all’interno della GPU: è stata creata una gerarchia per la memoria cache, migliorate le performance in doppia precisione, ottimizzati i context switch (il passaggio tra un thread e l’altro) e introdotto il supporto alle memorie GDDR5.
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Il numero dei CUDA cores (unità di elaborazione di base) è stato raddoppiato rispetto al progetto precedente, questo non significa però che nelle GeForce GTX 480 e GTX 470 troveremo 512 unità di elaborazione infatti, per problemi di resa produttiva, è stato necessario ridurre il numero di unità attive; brutta notizie per gli utenti più smaliziati, la disabilitazione avviene a livello Hardware bruciando alcuni fusibili all’interno della GPU, scollegando elettricamente i core dalla griglia di alimentazione e di comunicazione, rendendo di fatto impossibile la riabilitazione delle componenti disattivate (a differenza di quanto accade nelle cpu AMD Phenom II e Athlon II). La GeForce GTX 480 ha abilitati 480 CUDA Cores, 448 la sorella minore. L’interfaccia di memoria è stata estesa per supportare le memorie GDDR5, a differenza di ATI che ha adottato un bus a 256 bit ed elevate frequenze di funzionamento (fino a 4800 Mhz), NVIDIA ha optato per un bus di maggiore ampiezza (384 e 320 bit rispettivamente) e frequenze operative decisamente più contenute, con un massimo di 3696 Mhz per la GTX 480; questa scelta ha permesso di ridurre i consumi delle memorie della scheda video, di contro ha reso il PCB più complesso e costoso da produrre, sono infatti necessarie più piste e più “strati” per effettuare tutti i necessari collegamenti. La quantità di memoria video supera i canoci 1024 MB ed è stata portata, per i modelli attualmente in produzione, a 1536 MB per la GTX 480 e 1280 per la GTX 470; le versioni professionali Tesla e Quadro potranno supportare quantità di memoria ancora maggiori al fine di velocizzare la computazione con applicativi professionali e GP-GPU.
GF100 è realizzato nelle fonderie Taiwanesi di TSMC da wafer di silicio da 300 mm di diametro con tecnologia produttiva a 40 nm, non una novità per NVIDIA che ha già prodotto molte GPU mobile a 40nm, ma che è stata molto più problematica di quanto si era atteso, infatti TSMC ha dichiarato più volte di avere problemi nella resa produttiva di questi chip, problematiche che hanno afflitto anche ATI, con lunghi periodi di shortage delle GPU per la serie HD5000. Le dimensioni di GF100 sono da primato, ben 529 mm 2 di die, protetto da una placca metallica, per assicurare la corretta diffusione del calore e proteggere lo stesso da eventuali danneggiamenti durante l’assemblaggio della scheda.
