Nvidia GeForce 600M, le GPU per notebook

Nvidia presenta la nuova famiglia di GPU discrete per notebook e ultrabook, declinando numerose varianti, dall'entry-level sino a alle versioni per gamer.

Autore: Daniele Preda

Nvidia rinnova la famiglia di processori grafici destinati all'integrazione nelle configurazioni hardware mobile. Le 10 GPU rese disponibili nei notebook e ultrabook spaziano dal segmento mainstream, salendo verso la fascia performance, per arrivare alle versioni più potenti, per i cosiddetti enthusiast.
Come abbiamo potuto constatare durante la presentazione, Nvidia ha scelto un approccio di rinnovamento del brand, affiancando le nuove soluzioni alle attuali serie GeForce 500M. Con la famiglia 600M, il produttore mantiene la consueta uniformità  nelle nomenclature e introduce sostanziali novità .  

Con le attuali declinazioni per notebook viene finalmente resa disponibile l'architettura Kepler anche per gli utenti mobile, anche se non tutte le versioni adottano la nuova piattaforma. Infatti, solo quattro GPU sono state aggiornate con la più recente architettura a 28 nm.
Le rimanenti sfruttano la precedente generazione Nvidia Fermi a 40 nm, anche se questi chip hanno subito un processo di ottimizzazione, in grado di migliorare il rapporto performance/consumi.
Indifferentemente dalla processo tecnologico utilizzato, Nvidia offre per ogni versione, il supporto DirectX 11 e OpenCL, oltre a core unificati compatibili CUDA predisposti per il GPU Computing.
Ecco come si posizionano le GPU Nvidia, prendendo come valore di riferimento la GPU integrata HD 4000 di Intel.

Rimane inalterata la predisposizione per la realizzazione di sottosistemi SLI, oltre alla possibilità  di utilizzare le estensioni PhysX per il calcolo della fisica degli elementi a schermo.
Nvidia 3D Vision e 3DTV Play sono disponibili per le GPU annunciate, ad eccezione delle versioni di fascia bassa GT 620M e GT 610M. Per supportare l'intera famiglia 600M sono stati opportunamente aggiornati i driver Nvidia Verde, che offrono, in un unico pacchetto, update regolari per notebook/desktop e assicurano prestazioni e stabilità  anche ai prodotti più recenti.
In particolare Nvidia assicura la disponibilità  contemporanea delle versioni desktop e mobile, per garantire anche ai gamer che utilizzano una piattaforma notebook, le medesime performance offerte ai chi sfrutta una gaming machine desktop.  
Nvidia Optimus permette di ottimizzare prestazioni e consumi. Conseguentemente anche il calore prodotto risulta più contenuto.

Particolare rilevante è costituito dal supporto per l'ambiente Optimus, che caratterizza le GPU Nvidia sin dalla serie 400M. Grazie a questa tecnologia è possibile ottenere performance di buon livello e un sensibile miglioramento per quanto riguarda l'autonomia del proprio portatile.
Nvidia Optimus è costituito da una sezione hardware e il driver di controllo software. Leggendo costantemente il livello di prestazioni richiesto dagli applicativi e lo stato operativo del portatile (alimentazione da rete elettrica o batteria), la piattaforma è capace di bilanciare i parametri principali che regolano la GPU. Se dunque ci troviamo alla scrivania, connessi alla presa di alimentazione, potremo sfruttare appieno le capacità  di elaborazione del processore, soprattutto per la gestione di programmi di grafica, conversione e per giocare al massimo con i giochi più recenti. Se invece ci troviamo in mobilità , il driver si occuperà  di effettuare lo switching delle frequenze su livelli più bassi o, in alternativa, potrà  passare al comparto GPU integrato.
Le nuove GeForce 600M sono state ottimizzate da Nvidia per l'integrazione con i processori Intel Core di terza generazione, ma possono essere abbinati senza limitazioni a CPU Core Sandy Bridge, sia per sistemi notebook, sia per configurazioni ultrabook.  

[tit:Dal mainstream all'enthusiast]Come anticipato, Nvidia ha scelto di aggiornare e ottimizzare le proprie GPU, per offrire il massimo delle prestazioni per ogni segmento di mercato. Oltre alla versione più economica GeForce 610M, destinata al target di prodotto mainstream, sono disponibili ben sei declinazioni che rientrano nella segmento performance.
Si tratta di prodotti adeguati per l'esecuzione di programmi grafica 2D/3D e giochi, oltre che per la visualizzazione di video HD e fotografie ad alta risoluzione. Nvidia ha rinnovato l'architettura Fermi sviluppando specifiche varianti con il medesimo processo costruttivo adottato per la più recente Kepler. àˆ il caso di GeForce GT 620M realizzata su base Fermi a 28 nm, con un clock sino a 625 MHz e 96 CUDA core. GeForce GT 630M si basa sulla medesima architettura ed è disponibile in versione a 28 nm e 40 nm. Diversamente dal precedente modello, il clock può salire sino a 800 MHz e il buffer di memoria GDDR3 viene esteso sino a 2 GByte.
Lo schema evidenzia le differenti GPU presentate e il rispettivo segmento di mercato.

Rimane invariato il numero di core interni, mentre si aggiungono le funzionalità  3D Vision e 3DTV Play, non disponibili per GT 620M.
Anche GeForce GT 635M è generata a partire da Fermi, i CUDA core sono 144, mentre la frequenza di lavoro massima prevista è di 675 MHz. In questo caso è previsto l'abbinamento con memorie GDDR5, fino a 2 GByte, su bus a 192 bit, per una banda massima di 43,2 Gbps.
I modelli performance comprendono versioni con architetture Kepler e Fermi, da notare la disponibilità  della medesima GPU (GT 640M LE) in entrambe le declinazioni.

Per il modello intermedio GT 640M LE, Nvidia introduce due varianti. La prima incorpora la logica di funzionamento della passata generazione, 96 core e sfrutta un bus a 128 bit, per moduli GDDR3 o GDDR5.
Pur mantenendo la medesima sigla, la seconda versione adotta l'architettura Kepler che consente un netto balzo in avanti per quanto riguarda le prestazioni. Questo grazie alla disponibilità  di 384 CUDA core e a un clock GPU sino a 500 MHz.
Le restanti versioni del segmento performance sono denominate GeForce GT 650M e 640M, entrambe basate su Kepler a 28 nm e accomunate dalla presenza di 384 stream processor. La principale differenza tra i due modelli riguarda il clock operativo, con 625 MHz per la GT 640M e ben 850 MHz per la veloce GT 650M.
Il bus a 128 bit consente la comunicazione con il frame buffer di 2 GByte, capace di una banda massima di 64 Gbps.   
Delle versioni enthusiast solo GTX 660M vanta un processo costruttivo a 28 nm.

I tre modelli per enthusiast e gamer sono contraddistinti dalla sigla GTX che, come di consueto, evidenzia le soluzioni più potenti e veloci. Anche in questo caso, solo alcuni modelli si avvantaggiano della piattaforma Kepler. Nello specifico, l'unica GPU a 28 nm è la GeForce GTX 660M, con 384 core, un clock fino a 835 MHz e memoria GDDR5 con frequenza massima di 2 GHz.
GeForce GTX 675M e GTX 670M costituiscono il top della categoria e sfruttano una versione ottimizzata della piattaforma Fermi, a 384 e 336 Core, rispettivamente. GTX 670M può raggiungere i 598 MHz di frequenza, in abbinamento a 3 GByte di memoria GDDR5 a 1,5 GHz di clock reale. In questo caso il bus di comunicazione è a 192 bit, per una massima banda di 72 Gbps.
La versione al vertice, GTX 675M è stata portata a 620 MHz e sfrutta le medesime memorie, anche se il bus a 256 bit permette di raggiungere i 96 Gbps di larghezza di banda. 

[tit:Trend e integrazione]L'attuale rinnovamento della famiglia di GPU discrete Nvidia rientra in un trend generale di vendita e distribuzione di notebook che fanno uso di processori grafici dedicati. Secondo le stime Mercury, riportate da Nvidia, il mercato dei portatili con grafica discreta sta conoscendo un momento di crescita costante, con oltre 75 milioni di unità  vendute nel 2011.
Le previsioni di crescita per il mercato dei notebook con grafica discreta.

La maggiore efficienza delle GeForce 600M, all'incirca doppia rispetto alla passata generazione, e la netta disparità  rispetto alle GPU integrate (circa 10 volte più lente), consentirà  di raggiungere nuovi limiti e nuovi segmenti di mercato.
Non solo, il supporto per la piattaforma Optimus e i consumi contenuti hanno permesso di mantenere inalterate le performance, nonostante la riduzione del form factor e dello spessore degli attuali notebook.
L'evoluzione dei notebook da gioco ha subito un'accelerazione notevole negli ultimi anni.

In quest'ottica Nvidia punta al mercato degli ultrabook, attualmente in forte espansione e destinato a contaminare, se non addirittura a modificare permanentemente, il concetto di notebook, così come lo intendiamo oggi.
Processori grafici a basso consumo, efficienti e molto potenti, costituiscono un ulteriore passo avanti per migliorare l'esperienza d'uso e l'ergonomia dei portatili, in qualsiasi ambito. Entro l'arco di pochi anni abbiamo assistito all'evoluzione delle piattaforme da gioco, da ingombranti sistemi portatili, a notebook sottili e con un'autonomia di molte ore.
àˆ il caso del recente Acer TimeLine Ultra M3 con GeForce GT 640M, contraddistinto da uno spessore di 20 mm e un'autonomia di 8 ore. Sistemi di questo tipo, come abbiamo potuto osservare, sono in grado di sostenere i titoli più recenti, assicurando una giocabilità  e una fluidità  di ottimo livello, superiore alle 30 fps. Dai test interni condotti da Nvidia, anche la GPU più economica del lotto, come GT 620M consente di giocare con una buona velocità  con i videogiochi degli ultimi 12 mesi, utilizzando un notebook con risoluzione standard 1.366x768 pixel e dettagli DX11 al minimo.
Il mercato dei notebook enthusiast cresce, secondo alcune stime, del 34% all'anno, contro l'11% dei portatili mainstream. Seguendo questo trend, numerosi produttori hanno scelto di sviluppare modelli specificamente pensati per i gamer. Dal 2010 a oggi il numero dei brand che realizzano sistemi da gioco è triplicato e conta nomi di rilievo quali, tra gli altri: Samsung, Msi, Lenovo, Toshiba, Asus e Alienware.  

[tit:Nuovi notebook per giocare]Le soluzioni esposte durante la presentazione delle GPU GeForce 600M sono solo alcune di quelle che vedremo nelle prossime settimane. Nvidia segnala alcuni modelli dei produttori più noti, si tratta di versioni che abbinando i veloci processori grafici alle CPU Intel Sandy Bridge e Ivy Bridge.

Luciano Ballerano, Nvidia PR Manager, ci mostra le ottime capacità  dell'Acer TimeLine Ultra M3.

Ecco alcune versioni disponibili durante l'evento.



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