Khoảng ba năm trước, lần đầu tiên chúng ta có cái nhìn về kiến trúc Kepler của Nvidia cung cấp năng lượng cho GTX 680 , một chiếc thẻ trị giá 500 USD chứa 3,54 tỷ bóng bán dẫn và băng thông 192GB/giây. Đó là dấu chấm hết cho dòng GeForce 600, nhưng không phải là dấu chấm hết cho kiến trúc Kepler.
Trong khi chúng tôi háo hức chờ đợi thẻ GeForce 700 thế hệ tiếp theo, Nvidia đã bỏ GeForce GTX Titan, sử dụng 7,08 tỷ bóng bán dẫn với mức giá khó sử dụng là 1.000 đô la. Titan ngay lập tức tuyên bố là vua của ngọn đồi và mặc dù Radeon R9 290X mang lại hiệu suất tương tự với giá chỉ bằng một nửa sáu tháng sau đó, Nvidia đã từ chối nhúc nhích trên MSRP của Titan.
Đây là GPU mơ ước của mọi game thủ trong nửa năm, nhưng số phận của nó đã bị định đoạt khi GTX 780 Ti xuất xưởng nhiều tháng sau đó (13/11), cung cấp nhiều lõi CUDA hơn với mức giá phải chăng hơn là 700 USD.
Mặc dù GTX Titan tuyệt vời để chơi game, nhưng đó không phải là mục đích duy nhất của GPU, được trang bị 64 lõi có độ chính xác kép cho hiệu suất chính xác kép 1,3 teraflop. Trước đây chỉ được tìm thấy trong các máy trạm và siêu máy tính của Tesla, tính năng này khiến Titan trở nên lý tưởng cho sinh viên, nhà nghiên cứu và kỹ sư sau hiệu suất siêu máy tính ở cấp độ người tiêu dùng.
Một năm sau khi phát hành Titan ban đầu, Nvidia đã tiếp tục với phiên bản 2880 lõi đầy đủ được gọi là Titan Black, giúp tăng hiệu suất chính xác kép của thẻ lên 1,7 teraflop. Một tháng sau, GTX Titan Z đặt hai Titan Black trên một PCB để có sức mạnh tính toán 2,7 teraflop, mặc dù thẻ này không bao giờ hợp lý ở mức 3.000 USD – gấp ba lần giá của Titan Black.
Kể từ đó, dòng GeForce 900 dựa trên Maxwell đã xuất hiện với hiệu suất vượt trội so với tỷ lệ công suất vượt trội của GTX 980 dẫn đầu về điện tích với tư cách là vua GPU đơn không thể tranh cãi ngày nay. Do GTX 980 có 2048 lõi khiêm tốn sử dụng 5,2 tỷ bóng bán dẫn trong diện tích khuôn nhỏ 398mm2, nên nó có thể nhỏ hơn 29% với số lượng bóng bán dẫn ít hơn 26% so với các bộ phận Kepler hàng đầu.
Chúng tôi biết rằng Maxwell sẽ còn nhiều điều phía trước và vì vậy nó đã đến. Sáu tháng sau GTX 980, Nvidia trở lại với GeForce GTX Titan X, một chiếc card lớn hơn và phức tạp hơn bất kỳ card nào khác. Tuy nhiên, không giống như các GPU Titan trước đây, Titan X mới được thiết kế dành riêng cho chơi game cao cấp và do đó cung cấp hiệu năng tính toán tương tự như GTX 980.
Được công bố tại GDC, có rất nhiều điều cần quan tâm: các tính năng nổi bật bao gồm 3072 lõi CUDA, bộ nhớ GDDR5 12GB chạy ở tốc độ 7Gbps và con số khổng lồ 8 tỷ bóng bán dẫn. Ở đỉnh cao, GTX Titan X sẽ cung cấp sức mạnh xử lý chính xác đơn 6600 GFLOPS và sức mạnh xử lý chính xác kép 206 GFLOPS.
Nvidia đã để dành thông tin về giá cho đến phút cuối cùng khi họ phát biểu khai mạc tại Hội nghị Công nghệ GPU của họ – không có gì ngạc nhiên khi Titan X sẽ có giá 999 đô la. Nhưng đừng sa lầy vào việc điều đó ngu ngốc như thế nào – hãy tập trung vào thực tế là chúng tôi sẽ cho bạn thấy GTX Titan X hoạt động như thế nào và đó là một đợt ra mắt khó khăn với dự kiến sẽ có sẵn vào ngày hôm nay.
GeForce Titan X là một sức mạnh xử lý. Chip GM200 mang 6 cụm xử lý đồ họa, 24 luồng đa xử lý với 3072 lõi CUDA (độ chính xác đơn).
Như đã lưu ý trước đó, Titan có cấu hình lõi bao gồm 3072 SPU đảm nhận nhiệm vụ tô bóng pixel/đỉnh/hình học, trong khi quá trình lọc kết cấu được thực hiện bởi 192 đơn vị kết cấu. Với tần số xung nhịp cơ bản là 1000MHz, tốc độ lọc kết cấu là 192 Gigatexels/giây, cao hơn 33% so với GTX 980. Titan X cũng đi kèm với 3MB bộ nhớ đệm L2 và 96 ROP.
Hệ thống con bộ nhớ của GTX Titan X bao gồm sáu bộ điều khiển bộ nhớ 64-bit (384-bit) với 12GB bộ nhớ GDDR5. Điều này có nghĩa là giao diện bộ nhớ rộng 384-bit và xung nhịp bộ nhớ 7GHz mang lại băng thông bộ nhớ cao nhất cao hơn 50% so với GTX 980 ở tốc độ 336,5GB/giây.
Và với bộ nhớ GDDR5 khổng lồ 12GB, game thủ có thể chơi các trò chơi DX12 mới nhất trên Titan X ở độ phân giải 4K mà không phải lo lắng về việc thiếu bộ nhớ đồ họa.
Nvidia nói rằng Titan X được xây dựng bằng cách triển khai đầy đủ GM200. Công cụ hiển thị/video không thay đổi so với GPU GM204 được sử dụng trong GTX 980. Cũng giống như GTX 980, thông lượng lệnh chính xác kép tổng thể bằng 1/32 tỷ lệ thông lượng lệnh chính xác đơn.
Như đã đề cập, tốc độ xung nhịp cơ bản của GTX Titan X là 1000 MHz, mặc dù nó có tốc độ Xung nhịp Boost điển hình là 1075 MHz. Tốc độ Đồng hồ tăng cường dựa trên thẻ Titan X trung bình chạy nhiều loại trò chơi và ứng dụng. Lưu ý rằng Đồng hồ tăng cường thực tế sẽ khác nhau giữa các trò chơi tùy thuộc vào điều kiện hệ thống thực tế.
Đặt hiệu suất sang một bên trong giây lát, một trong những tính năng đáng chú ý khác của Titan X là thiết kế bo mạch tuyệt đẹp của nó. Như trường hợp của các thẻ Titan trước đây, Titan X có vỏ nhôm. Lớp vỏ kim loại mang lại cho bo mạch một vẻ ngoài và cảm giác cao cấp, trong khi lớp vỏ màu đen độc đáo của thẻ tạo nên sự khác biệt so với các phiên bản tiền nhiệm – đây là Darth Vader of Titans.
Buồng hơi bằng đồng được sử dụng để làm mát GPU GM200 của Titan X. Buồng hơi này được kết hợp với một tản nhiệt bằng nhôm có hai khe lớn để tản nhiệt ra khỏi chip. Sau đó, một chiếc quạt kiểu quạt gió sẽ hút hết luồng khí nóng này qua mặt sau của card đồ họa và bên ngoài khung máy PC. Quạt được thiết kế để chạy rất êm, ngay cả khi đang tải khi card được ép xung.
Nếu bạn còn nhớ, thiết kế bo mạch tham chiếu GTX 980 bao gồm một tấm ốp lưng ở mặt dưới của thẻ với một phần có thể được tháo ra để cải thiện luồng không khí khi nhiều thẻ GTX 980 được đặt trực tiếp cạnh nhau (như với 3- và 4 -way SLI chẳng hạn). Để cung cấp luồng không khí tối đa cho bộ làm mát của Titan X trong những tình huống này, Nvidia không bao gồm tấm ốp lưng trên tham chiếu Titan X.
Bảng mạch tham chiếu Titan X dài 10,5″. Đầu ra màn hình bao gồm một đầu ra DVI liên kết kép, một đầu ra HDMI 2.0 và ba đầu nối DisplayPort. Cần có một đầu nối nguồn PCIe 8 chân và một đầu nối nguồn PCIe 6 chân để hoạt động.
Nói về đầu nối nguồn, Titan X có mức TDP là 250 watt và Nvidia yêu cầu nguồn điện 600w khi chỉ chạy một thẻ. Con số này cao hơn 50% một chút so với xếp hạng TDP của GTX 980, mặc dù nó vẫn thấp hơn 14% so với Radeon R9 290X.
Nvidia nói rằng là card đồ họa dành cho những người đam mê chơi game, Titan X được thiết kế để ép xung và triển khai nguồn điện sáu pha với khả năng chống quá áp. Một nguồn điện hai pha bổ sung được dành riêng cho bộ nhớ GDDR5 của bo mạch.
Thiết kế pha 6+2 này cung cấp cho Titan X nhiều năng lượng hơn, ngay cả khi bo mạch được ép xung. Thiết kế bảng tham chiếu Titan X cung cấp cho GPU công suất 275 watt ở cài đặt mục tiêu công suất tối đa là 110%.
Nvidia đã sử dụng tụ điện phân cực (POSCAPS) để giảm thiểu tiếng ồn không mong muốn của bo mạch cũng như cuộn cảm đúc. Để cải thiện hơn nữa khả năng ép xung của Titan X, Nvidia đã cải thiện luồng không khí đến các thành phần bo mạch này để chúng chạy mát hơn so với các sản phẩm GK110 cao cấp trước đó, bao gồm cả GTX Titan ban đầu.
Hơn nữa, Nvidia cho biết họ đã đẩy Titan X lên tốc độ 1,4 GHz mà không sử dụng gì khác ngoài bộ làm mát không khí được cung cấp trong quá trình thử nghiệm của riêng mình, vì vậy rõ ràng chúng tôi quan tâm đến việc thử nghiệm điều đó.