3. NVIDIA GPU Boost
Il consumo energetico di una scheda video è influenzato da una moltitudine di fattori, tra cui le frequenze operative, la tensione di alimentazione della GPU e dal tipo di applicazione in esecuzione.
Per garantire il corretto funzionamento di un dispositivo elettronico in ogni condizione, il produttore definisce un TDP (Thermal Design Power) entro il quale l’apparato deve funzionare, predisponendo un adeguato sistema di raffreddamento e uno specifico circuito di alimentazione.
Nel caso delle schede video, il carico generato da ciascun applicativo può variare sensibilmente da programma a programma, di conseguenza il consumo complessivo del sistema potrebbe essere inferiore a quello per cui la scheda è progettata.
Questo non è un problema dal punto di vista dell’efficienza energetica, ma perché non sfruttare fino all’ultimo W la potenza per cui sono stati calibrati sia la scheda che il sistema di raffreddamento?
I tecnici di NVIDIA hanno introdotto nelle schede video Kepler, ed in particolare nella GeForce GTX 680, una tecnologia atta a modificare dinamicamente le frequenze operative della GPU e delle memorie in modo da aumentare le prestazioni senza eccedere nei consumi.
NVIDIA GPU Boost utilizza un complesso algoritmo per definire la massima frequenza e tensione raggiungibile da ogni componente, prendendo in considerazione una moltitudine di valori quali:
- Consumo Energetico
- Temperatura della GPU
- Utilizzo della GPU
- Utilizzo della Memoria
- Temperatura dell’ambiente
GPU Boost è sempre attivo ed è gestito da una logica presente sulla scheda video che attualmente non risulta disattivabile dall’utente; NVIDIA ha comunque assicurato il suo funzionamento anche in caso di overclock della scheda.
La frequenza di base della GeForce GTX 680 è pari a 1006MHz e in condizioni “normali” viene innalzata fino a 1058MHz (+5%), tuttavia se le condizioni della scheda e il carico dell’applicativo lo consentono, GPU Boost alza la frequenza della GPU anche sopra i 1100MHz; durante le nostre prove abbiamo osservato un picco a 1160MHz durante l’esecuzione di alcuni videogiochi.
GPU Boost agisce non solo sulle frequenze di funzionamento, ma anche sulle tensioni di alimentazione, fornendo un incremento di quest'ultime per stabilizzare la scheda in condizioni di overclock automatico; questa modifica va ad incidere anche se viene eseguito un overvolt manuale (es. con EVGA Precision), innalzandolo ulteriormente.
Il TDP impostato da NVIDIA per la GeForce GTX 680 è pari a 195W, decisamente inferiore ai 250W della diretta concorrente AMD Radeon HD 7970, tuttavia con l’utilizzo di software di terze parti è possibile incrementare questo limite in modo da consentire un incremento manuale delle frequenze operative.
Risulta difficile ad oggi valutare l’impatto sulle performance finali della tecnologia GPU Boost, non potendo disattivarla per condurre test comparativi.
Ovviamente un innalzamento della frequenza di 100-150 MHz restituisce sicuramente dei vantaggi in alcuni applicativi, soprattutto se consideriamo che i consumi e le temperature restano in “specifica”.
Molte sono le similitudini con la tecnologia Turbo Boost di Intel introdotta nelle sue CPU; il principio di funzionamento non è infatti diverso, incrementando le frequenze quando parte dell’integrato non è completamente sfruttato.
Il limite di TDP modificabile via software è inoltre del tutto simile alla tecnologia AMD PowerTune, con la sostanziale differenza che PowerTune è nato per limitare il consumo energetico della scheda in condizioni limite abbassando le frequenze della GPU.
NVIDIA GPU Boost è attivo anche in configurazione NVIDIA SLI ed è indipendente per ogni scheda video, infatti ogni GPU è in una condizione “termica” differente dettata dalla sua posizione e dall’areazione del case.
Per il corretto funzionamento di GPU Boost in modalità SLI, NVIDIA ha dovuto modificare alcuni aspetti della sua tecnologia multi GPU che tradizionalmente richiede schede che operino alla stessa frequenza di clock.
