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  Nvidia GeForce GTX 980 Ti ファウンダーズ エディション | |
| 発売日 | 2014年9月18日 |
|---|---|
| コードネーム | GM20x |
| 建築 | マクスウェル |
| モデル | GeForceシリーズ
|
| トランジスタ | 2.94B（GM206）
|
| 製造工程 | TSMC 28nm |
| カード | |
| ミッドレンジ |
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| ハイエンド |
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| 愛好家 |
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| APIサポート | |
| ダイレクトX | Direct3D 12 (機能レベル12_1) [2] [3] [4] [5] シェーダーモデル6.7 |
| オープンCL | OpenCL 3.0 [a] |
| オープンGL | オープンGL4.6 |
| ヴルカン | ヴァルカン 1.3 [1] SPIR-V |
| 歴史 | |
| 前任者 | |
| 後継 | GeForce 10 シリーズ |
| サポート状況 | |
| マクスウェルは全面的に支持 | |
GeForce 900 シリーズは、 Nvidiaが開発したグラフィックス プロセッシング ユニットのファミリーで、GeForce 700 シリーズの後継であり、ジェームズ クラーク マクスウェルにちなんで名付けられたMaxwellマイクロアーキテクチャのハイエンド導入として機能します。TSMCの28 nmプロセスで製造されています。
Nvidiaは、 Keplerの後継であるMaxwellによって、GeForce 700シリーズやGeForce 600シリーズと比較して、グラフィックス機能の向上、プログラミングの簡素化、エネルギー効率の向上という3つの大きな成果を期待していました。[6]
Maxwellは2010年9月に発表され、[7] Maxwellベースの最初のGeForceコンシューマー向け製品は2014年初頭にリリースされました。[8]
建築
第一世代マクスウェル（GM10x）
第一世代のMaxwell GM107/GM108は、GeForce GTX 745、GTX 750/750 Ti、GTX 850M/860M (GM107)、GT 830M/840M (GM108)としてリリースされました。これらの新しいチップは、消費者向けの追加機能をほとんど提供していません。代わりに、Nvidiaは電力効率に重点を置きました。Nvidiaは、L2キャッシュの量をGK107の256KiBからGM107の2MiBに増やし、必要なメモリ帯域幅を減らしました。これに応じて、NvidiaはメモリバスをGK106の192ビットからGM107の128ビットに削減し、さらに電力を節約しました。[9] Nvidiaは、ストリーミングマルチプロセッサの設計をKepler (SMX) のものから変更し、SMMと名付けました。ワープ スケジューラの構造は Kepler から継承されており、各スケジューラは互いに独立しており、同じワープから順番に最大 2 つの命令を発行できます。SMM ユニットのレイアウトは分割されており、SMM 内の 4 つのワープ スケジューラのそれぞれが、1 セットの 32 個の FP32 CUDA コア、1 セットの 8 個のロード/ストア ユニット、1 セットの 8 個の特殊関数ユニットを制御します。これは、各 SMX に 4 つのスケジューラがあり、6 セットの 32 個の FP32 CUDA コア、2 セットの 16 個のロード/ストア ユニット、2 セットの 16 個の特殊関数ユニットの共有プールにスケジュールする 4 つのスケジューラがある Kepler とは対照的です。[10]これらのユニットは、リソースを共有できるように電力を使用するクロスバーによって接続されています。[10]このクロスバーは Maxwell では削除されています。[10]テクスチャ ユニットと FP64 CUDA コアは引き続き共有されます。[9] SMMはSMXよりも細かい粒度のリソース割り当てを可能にし、ワークロードが共有リソースに最適でない場合に電力を節約します。Nvidiaは、128 CUDAコアのSMMは192 CUDAコアのSMXの86％のパフォーマンスを発揮すると主張しています。[9]また、各グラフィックス処理クラスター（GPC）には、Keplerでは最大4つのSMXユニット、第1世代のMaxwellでは最大5つのSMMユニットが含まれています。[9]
GM107 は、 GK110/GK208 GPU の 3.5 および GK10x GPU の 3.0 と比較して、 CUDA Compute Capability 5.0 をサポートしています。GK110/GK208 GPU の 2 つの機能である Dynamic Parallelism と HyperQ も、Maxwell 製品ライン全体でサポートされています。
Maxwell は、32 ビット整数用のネイティブ共有メモリ アトミック操作と、ネイティブ共有メモリ 32 ビットおよび 64 ビットの比較とスワップ (CAS) を提供し、これらを使用して他のアトミック関数を実装できます。
かつてはMaxwellはタイルベースの即時モードラスタライゼーションを使用していると考えられていましたが、[11] NvidiaはGDC 2017でこれを訂正し、Maxwellは代わりにタイルキャッシュを使用していると述べました。[12]
ネヴェンク
MaxwellベースのGPUには、Keplerで導入されたNVENC SIPブロックも含まれています。NvidiaのビデオエンコーダーNVENCは、KeplerベースのGPUよりも1.5〜2倍高速で、再生速度の6〜8倍でビデオをエンコードできます。[9]
ピュアビデオ
Nvidia はまた、ビデオデコーダーキャッシュとメモリ効率の向上により、PureVideo Feature Set E ビデオデコードのパフォーマンスが 8 ～ 10 倍向上したと主張しています。ただし、 H.265 は完全なハードウェアデコードには対応しておらず、ハードウェアとソフトウェアのデコードの組み合わせに依存しています。[9]ビデオをデコードする際、電力を節約するために、Maxwell GPU では新しい低電力状態「GC5」が使用されます。[9]
第2世代マクスウェル（GM20x）
第2世代のMaxwellでは、ダイナミックスーパー解像度、[13]、第3世代デルタカラー圧縮、[14]、マルチピクセルプログラミングサンプリング、[15]、 Nvidia VXGI（リアルタイムボクセルグローバルイルミネーション）、[16]、VRダイレクト、[17] [18] [19]、マルチプロジェクションアクセラレーション、[14]、マルチフレームサンプルアンチエイリアシング（MFAA）[20]（ただし、カバレッジサンプリングアンチエイリアシング（CSAA）のサポートは削除されました）。[21] HDMI 2.0のサポートも追加されました。[22] [23]
第2世代のMaxwellでは、ROPとメモリコントローラの比率も8:1から16:1に変更されました。[24]しかし、GTX 970では、ROPの一部は、有効なSMMが不足しているためにアイドル状態になり、最大フィルレートが低下します。[25]
第2世代のアップグレードされたNVENCはHEVCエンコーディングをサポートし、 H.264エンコーディング解像度1440p/60FPSおよび4K/60FPSのサポートを追加しました。これに対し、Maxwell第1世代GM10x GPUのNVENCはH.264 1080p/60FPSエンコーディングのみをサポートしていました。[19]
Maxwell GM206 GPUは完全な固定機能HEVCハードウェアデコードをサポートしています。[26] [27]
広告論争
GTX 970 ハードウェア仕様
GeForce GTX 970 の仕様に関する問題は、カードが 4 GB のメモリを搭載しているにもかかわらず、3.5 GB の境界を超えるメモリにアクセスすることはほとんどないことがユーザーによって最初に指摘されたときに発生しました。さらにテストと調査が進められた結果、Nvidia は、カードが最初に発表された仕様がカードの市販前に予告なしに変更され、3.5 GB の制限を超えるメモリが使用されるとカードのパフォーマンスが低下するという声明を発表しました。[28] [29] [30]
このカードのバックエンドハードウェア仕様は、当初はGeForce GTX 980と同一であると発表されていたが、L2キャッシュの量（GeForce GTX 980では1.75MB、2MB）とROPの数（980では56、64）が異なっていた。さらに、このカードは3.5GBのセクションと0.5GBのセクションとしてメモリにアクセスするように設計されており、後者のアクセスは前者の7倍遅いことが明らかになった。[31]その後、同社はカードの削減によって生じたパフォーマンスの問題を軽減するために、特定のドライバ修正を約束した。[32]しかし、Nvidiaは後にこの約束は誤解であり、GTX 970用の特定のドライバアップデートはないと明言した。[33] Nvidiaは、返金を希望する顧客が返金を受けられるよう支援すると主張した。[34] 2015年2月26日、NVIDIAのCEOであるジェンスン・フアンは、NVIDIAの公式ブログでこの事件について謝罪した。[35] 2015年2月、虚偽広告を主張する集団訴訟が、米国北カリフォルニア地方裁判所にNVIDIAとギガバイトテクノロジーに対して提起された。[36] [37]
Nvidia は、メモリ コントローラ全体を無効にすることなく、それぞれ 256KB の L2 キャッシュと 8 つの ROP を含む個々のユニットを無効にできることを明らかにしました。[38]これには、メモリ バスを高速セグメントと低速セグメントに分割するというコストがかかります。これらのセグメントは、1 つのセグメントが読み取り中にもう 1 つのセグメントが書き込み中でない限り、同時にアクセスすることができません。これは、両方の GDDR5 コントローラを管理する L2/ROP ユニットが、2 つの GDDR5 コントローラとそれ自体の間で読み取りリターン チャネルと書き込みデータ バスを共有しているためです。 [38]これは GeForce GTX 970 で使用されており、したがって、224 ビット バスの高速セグメントに 3.5 GB、32 ビット バスの低速セグメントに 0.5 GB があると言えます。[38]
2016年7月27日、Nvidiaは米国の集団訴訟の暫定和解に同意し、[36] GTX 970の購入に対して30ドルの返金を提示した。合意された返金は、消費者がカードを購入したときに得られると想定していたストレージとパフォーマンス機能のコストの一部を表す。[39]
非同期コンピューティングのサポート
MaxwellシリーズはDirectX 12に完全準拠していると宣伝されていたが、[3] [40] [41] Ashes of the Singularityの開発元であるOxide Gamesは、Maxwellベースのカードは非同期コンピューティングを利用するとパフォーマンスが低下することを発見した。[42] [43] [44] [40]
このコア機能は実際にはドライバーによって公開されているが、[45] Nvidia はこれをドライバーベースのシムを通じて部分的に実装しており、高いパフォーマンス コストがかかっているようだ。[44]ハードウェアベースの非同期コンピューティングを完全に実装しているAMD の競合GCNベースのグラフィックス カードとは異なり、 [46] [47] Nvidia は、ソフトウェア キューとソフトウェア ディストリビューターを実装するためにドライバーに依存して、非同期タスクをハードウェア スケジューラーに転送し、ワークロードを適切なユニットに分散できるようにすることを計画していた。[48]したがって、Maxwell での非同期コンピューティングでは、この機能を有効にするために、ゲームと GPU ドライバーの両方を Maxwell での非同期コンピューティング用に特別にコーディングする必要がある。[49] 3DMark Time Spy ベンチマークでは、非同期コンピューティングの有効と無効の間に目立ったパフォーマンスの違いは見られない。[49] Maxwell では、非同期コンピューティングはドライバーによって無効にされている。[49]
Oxide社は、このことがNvidia社から、非同期コンピューティング機能をベンチマークに一切含めないよう圧力をかけられ、900シリーズがハードウェアで非同期コンピューティングを実装するAMDの製品に対して不利にならないようにしたと主張している。[43]
Maxwell では、タスクを同時に実行できるように、非同期コンピューティング用に GPU を静的にパーティション分割する必要があります。[50]各パーティションはハードウェア キューに割り当てられます。パーティションに割り当てられたキューのいずれかが空になるか、何らかの理由で作業を送信できない場合 (たとえば、キュー内のタスクをハザードが解決されるまで遅延させる必要がある場合)、パーティションとそのキュー用に予約されているすべてのリソースがアイドル状態になります。[50]そのため、非同期コンピューティングは、Maxwell の静的スケジューラで動作するようにコーディングされていない場合、Maxwell のパフォーマンスに簡単に悪影響を与える可能性があります。[50]さらに、グラフィックス タスクは、コンピューティングに重点が置かれている AMD の GCN ベースの GPU よりもはるかに簡単に Nvidia GPU を飽和させます。そのため、Nvidia GPU には、非同期コンピューティングで埋めることができるスケジューリングの穴が AMD の GPU よりも少なくなっています。[50]これらの理由から、ドライバはMaxwell GPUにすべてのタスクを1つのキューに配置し、各タスクをシリアルで実行させ、各タスクがGPUを飽和させるかどうかに関係なく、各タスクにGPUの分割されていないリソースを与えるように強制します。[50]
製品
GeForce 900M (9xxM) シリーズ
実装によっては異なる仕様が使用される場合があります。
- ^ OpenCL 3.0 では、OpenCL 1.2 の機能が必須のベースラインとなり、OpenCL 2.x および OpenCL 3.0 の機能はすべてオプションになりました。
- ^ シェーダプロセッサ:テクスチャマッピングユニット:レンダリング出力ユニット
- ^ デュアル GPU カードにはオンボード 2 ウェイ SLI が搭載されているため、最大 2 枚のデュアル GPU カードをタンデムに接続して 4 ウェイ SLI 構成を実現できます。
- ^ ピクセルフィルレートは、ROPの数×基本コアクロック速度、ラスタライザーの数×ラスタライザーあたり生成できるフラグメント数×基本コアクロック速度、ストリーミングマルチプロセッサの数×クロックあたり出力できるフラグメント数×基本クロック速度の3つの数値のうち最も小さいものとして計算されます。[25]
- ^ テクスチャ フィルレートは、TMU の数に基本コア クロック速度を掛けて計算されます。
- ^ 単精度パフォーマンスは、シェーダーの数の 2 倍に基本コア クロック速度を掛けて計算されます。
- ^ マクスウェルチップの倍精度性能は単精度性能の1/32です。[51] [52]
- ^ ab ハードウェアビデオエンコーダがない
- ^ abc ハードウェアビデオエンコーダとデコーダがない
チップセット表
GeForce 900 (9xx) シリーズ
- ^ メインシェーダプロセッサ:テクスチャマッピングユニット:レンダリング出力ユニット(ストリーミングマルチプロセッサ)
- ^ ab ベースクロック、ブーストクロック
- ^ 処理能力を計算するには、Maxwell (マイクロアーキテクチャ)#パフォーマンスを参照してください。
- ^ ピクセル フィルレートは、ROP の数にそれぞれのコア クロック速度を掛けて計算されます。
- ^ テクスチャ フィルレートは、TMU の数にそれぞれのコア クロック速度を掛けて計算されます。
- ^ 一部のGTX950カードは電源コネクタなしでPCIeスロットからのみ電力を供給され、消費電力とTPDは75Wに制限されていました。[89]
- ^ 一部のメーカーはGTX 960の4GBバージョンを製造した。これらは無駄な動きだと批判されることが多かった。大量のVRAMを使用し、2GBバージョンよりも実際に有利になるタイトルは、GTX960にはそれを処理するのに十分な計算能力とメモリ帯域幅がなかったため、それらの解像度と設定ではすでに動作が遅すぎるからだ。[92]
- ^ abc メモリへのアクセスでは、GTX 970 は 8 つの 32 ビット物理メモリレーンのうち 7 つにデータをストライプ化し、196 GB/s で転送します。メモリの最後の 1/8 (4 GB カードでは 0.5 GB) は、インターリーブされていない単独の 32 ビット接続で 28 GB/s でアクセスされます。これは、メモリ空間の残りの 7 分の 1 の速度です。この小さなメモリプールは、より大きなメインプールへの 7 番目のレーンと同じ接続を使用するため、独立した接続の場合のようにメモリ帯域幅を増やすのではなく、より大きなブロックへのアクセスによって有効なメモリ帯域幅が減少することになります。[95]
サポート終了
ドライバー 368.81 は、Windows XP/Windows XP 64 ビットをサポートする最後のドライバーです。[引用が必要]
- Windows XP 32 ビット: 368.81 ドライバのダウンロード
- Windows XP 64 ビット: 368.81 ドライバのダウンロード
32ビットオペレーティングシステム用の32ビットドライバは、2018年3月のドライバ391.35のリリース以降廃止されました。[99]
Keplerアーキテクチャに基づくノートブックGPUは2019年4月にレガシーサポートに移行し、2020年4月以降は重要なセキュリティ更新プログラムの受信を停止しました。 [100] [101] 9xxM GPUファミリーのNvidia GeForce 910Mおよび920Mがこの変更の影響を受けます。
Nvidiaは、470ドライバのリリース後、Windows 7およびWindows 8.1オペレーティングシステムのドライバサポートをレガシーステータスに移行し、2024年9月までこれらのオペレーティングシステムの重要なセキュリティ更新プログラムを提供し続けると発表しました。[102]
参照
- Nvidia グラフィック プロセッシング ユニットの一覧
- GeForce 400 シリーズ
- GeForce 500 シリーズ
- GeForce 600 シリーズ
- GeForce 700 シリーズ
- GeForce 800M シリーズ
- GeForce 10 シリーズ
- GeForce 20 シリーズ
- GeForce 30 シリーズ
- エヌビディア クアドロ
- エヌビディア テスラ
参考文献
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- ^ 「Kepler シリーズ GeForce ノートブック GPU のリスト」。Nvidia。
- ^ 「Windows 7 および Windows 8/8.1 のサポート プラン | NVIDIA」。
外部リンク
- GeForce GTX 980 ホワイトペーパー
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