Nvidia GeForce GTX 660 e GTX 650, Kepler tutti

Nvidia continua l'espansione della propria serie di GPU discrete GeForce 6xx e prosegue una roadmap a tappe serrate, con annunci molto frequenti. Nel mese di marzo di quest'anno abbiamo potuto analizzare l'architettura Kepler, che sta alla base dei prodotti Nvidia di nuova generazione, a partire dalla capostipite GTX 680, una soluzione al top di gamma per enthusiast. Tra aprile e maggio è stata presentata la famiglia di GPU GeForce 600M per dispositivi mobile e la scheda grafica estrema GTX 690, con due GPU Kepler.
Solo più recentemente Nvidia ha focalizzato la propria attenzione sul segmento intermedio e entry-level di mercato, con declinazione più abbordabili della propria tecnologia. Dopo il rincorrersi di numerose indiscrezioni sul Web, il chip maker annuncia ufficialmente due nuove versioni destinate alla fascia di pubblico più ampia, quella dei gamer alla ricerca di un prodotto potente ma non troppo costoso. Secondo alcune stime, partendo dai dati Steam, circa il 90% di chi gioca con il proprio PC è propenso a spendere una cifra compresa tra i 100 $ e i 299 $. Fino a questo punto, dunque, la piattaforma Kepler è rimasta relegata nel segmento più alto, lontano dalle tasche dei gamer attenti al portafoglio.
Con GeForce GTX 660 e GeForce GTX 650, Nvidia ha sviluppato due soluzioni espressamente pensate per questo tipo di utenza, GPU capaci di accelerare notevolmente i giochi più recenti e ideali come upgrade delle configurazioni da gioco domestiche.
Secondo i dati più recenti, il mercato del gaming risulta essere in crescita, con interessanti margini per i prossimi anni. Nonostante l'imperversare di console domestiche e portatili, molti utenti prediligono una postazione PC, anche se, come emerge delle indagini, buona parte delle gaming machine connesse alla rete sfrutta ancora GPU DirectX 10 o DirectX 9.
Il mondo del gaming su PC sta conoscendo una rivitalizzazione evidente, grazie ai nuovi titoli sviluppati con grafica DirectX 11 di alta qualità , ai nuovi sviluppatori che rilasciano titoli liberamente giocabili e alla possibilità  lasciata agli utenti di generare contenuti personalizzati. L'adozione delle API più potenti è ora una realtà  di fatto, circa il doppio dei titoli in circolazione, rispetto al 2011, è stato progettato per funzionare al meglio con le DirectX 11.

[tit:GeForce GTX 660]Tra le due varianti proposte, GTX 660 rappresenta l'alternativa più veloce, capace di assicurare un netto vantaggio rispetto alle precedenti generazioni di GPU. Con riferimento alle statistiche di gioco Steam e all'ampia diffusione di GeForce 8800 / 9800 GT, Nvidia ripropone il nuovo "best buy", una board capace di garantire un rapporto prezzo/performance particolarmente allettante e in grado di migliorare di oltre 4 volte la velocità  di rendering.
GeForce GTX 660 ha un PCB compatto, una parte dello spazio è occupato del convogliatore e dalla ventola del sistema di raffreddamento.

Anche rispetto alla più recente generazione GTX 460, la nuova GTX 660, risulta nettamente più rapida, con un incremento di circa 1,8 volte.
Secondo test interni Nvidia, la scheda è capace di velocizzare in modo evidente i titoli recentemente annunciati, assicurando frame rate al di sopra dei 40 fps anche a risoluzioni HD 1.920x1.080 pixel. L'architettura Kepler è stata declinata modificando la quantità  di unità  SMX, che sono alla base della struttura di calcolo Nvidia. La GPU GK106 utilizza 5 SMX, per un totale di 960 CUDA Core, per la gestione delle operazioni pixel, vertex, geometry shading e il calcolo della fisica PhysX.
Ecco lo schema interno che riassume la disposizione delle unità  di calcolo SMX e dei relativi componenti accessori.

Questi blocchi computazionali mettono a disposizione 80 Texture Mapping Unit e sono distribuiti su tre Graphics Processing Clusters. Il clock di base della GPU è di 980 MHz ma, grazie al supporto per la tecnologia GPU Boost è possibile guadagnare automaticamente il 5% in più di frequenza, lavorando con valori di riferimento sino a 1.033 MHz.
Come abbiamo già  potuto vedere con il modello GTX 680, questa tecnologia si occupa di monitorare le richieste hardware durante il gioco e consente di aumentare le performance, quando serve.
GeForce GTX 660, reference design.

Dato che il sistema è in grado di bilanciare il clock rispetto ai consumi e alla disponibilità  termica del processore è inoltre possibile raggiungere valori ancora più alti e ottenere un aumento di velocità  ancora più consistente.
La memoria prevista per questo modello è di 2 GByte, per allocare questo quantitativo di RAM sono stati utilizzati tre controller a 64 bit, per un totale di 192 bit di ampiezza di banda, e muniti di una cache L2 di 384 Kbyte. L'utilizzo di controller capaci di gestire memorie a differente densità  ha permesso di raggiungere i 2 GByte di GDDR5, sfruttando quattro banchi 128M in modalità  a 16 bit per ottenere 1 GByte e due banchi 64M per ciascuno dei rimanenti controller, in modalità  32 bit.
Questo schema di gestione consente inoltre di ridurre la latenza in fase di accesso e di velocizzare la lettura/scrittura dei dati. Il data rate offerto da questa soluzione è di 6.008 MHz, per una banda massima di 144,2 GB/s e 78,4 GTexel/s.
Tra i molti partner, MSI e Zotac hanno già  realizzato varianti personalizzate.

Per quanto riguarda i consumi e il TDP della GTX 660, Nvidia dichiara un massimo di 140 W, anche se in uno scenario tipico di utilizzo è prevista un'impronta energetica di 115 W.
A livello costruttivo, il reference design misura una lunghezza di circa 241 mm, mentre per l'alimentazione ausiliaria è previsto un connettore PCIe a 6 pin. Le uscite video comprendono due Dual-Link DVI, un HDMI e un Display Port 1.2, internamente, invece, è disponibile un connettore SLI per la realizzazione di array multi-GPU.

[tit:GeForce GTX 650]La soluzione leggermente più economica, rispetto alla precedente GTX 660, è denominata GeForce GTX 650, una scheda grafica alla portata di molti gamer e adatta per la maggior parte delle situazioni, per il lavoro e lo svago.
GK107, come GK106, è realizzato a 28 nm e costituisce il punto di congiunzione tra le schede entry-level e il segmento superiore. Si tratta di un prodotto indicato per la realizzazione di PC multimediali, per la visione e il ritocco di filmati e fotografie in HD, oltre che per il gaming DirectX 11.
Per quanto riguarda la specifiche, questa versione dispone di un Graphics Processing Cluster (GPC), composto da due unità  SMX con 384 CUDA Core, 32 TMU e 16 ROPs. Il clock di lavoro è di 1.058 MHz, in questo caso non è previsto il supporto GPU Boost.
Il buffer di memoria previsto può essere di 1 o 2 GByte GDDR5, con un data rate di 5 GHz, mentre per il trasferimento dati sono stati utilizzati due controller a 64 bit, per un larghezza di bus complessiva di 128 bit (banda passante di 80 GB/s – 33,9 GTexel/s). I consumi complessivi della board la rendono particolarmente interessante per le configurazioni media center e per i sistemi compatti. Il TDP è di 64 W ma, nonostante un assorbimento così contento, Nvidia ha scelto di munire la GTX 650 di un connettore ausiliario PCIe a 6 pin. Secondo il produttore, infatti, questa GPU si presta facilmente a pratiche di overclock e può essere spinta sino a 1,2 GHz. Proprio per assicurare stabilità  in fase di overclock si è previsto di incorporare il connettore per l'alimentazione addizionale.
La scheda è abbastanza compatta e misura circa 145 mm con una infrastruttura dual slot e radiatore attivo a doppia altezza. Le uscite previste di serie comprendono due Dual-Link DVI e un mini-HDMI, non è previsto il supporto hardware SLI.