Kepler est une microarchitecture développée par Nvidia pour ses processeurs graphiques. Elle est censée doubler les performances par watt par rapport à Fermi, l'architecture précédente, ce qui permet de l'utiliser dans des cartes graphiques pour ordinateurs portables. La première carte graphique utilisant cette architecture est la GTX 680, utilisant le processeur graphique GK 104.

Historique : sortie de la GTX 680, première carte graphique à utiliser l'architecture Kepler : sortie de la GTX 690, première carte graphique utilisant deux puces Kepler : sortie des Tesla K20 et K20X, premières cartes à utiliser le GK 110 : sortie de la GeForce Titan, première carte graphique grand public à utiliser le GK 110 : Sortie de la GeForce GTX 780 : Sortie de la GeForce GTX 780 Ti, première carte grand public à utiliser un GK 110 complet. : Sortie de la GeForce GTX Titan Black Edition, évolution de la GTX Titan avec toutes ses unités de calculs actives. : Sortie de la GeForce GTX Titan Z, première carte graphique à utiliser deux GK 110 complets.

Architecture Elle reprend à peu près l'architecture Fermi, c'est donc une puce divisée en plusieurs GPC ou Graphics Processing Cluster qui sont les équivalents d'un cœur de microprocesseur sauf qu'ils sont dépourvus de mémoire cache ; ils sont eux-mêmes constitués d'un, deux ou trois SMX et ils contiennent 8 unités de ROP. Pour soutenir les cœurs CUDA, qui sont les unités de calcul, la puce propose deux niveaux de mémoire cache (L1 et L2). La puce est dotée de 512 Ko de mémoire cache L2, avec un débit revu à la hausse par rapport à FermiGeForce GTX 680 : Kepler envoie Tahiti à la retraite sur Tom's Hardware..

Les SMX (Next Generation Streaming Multiprocessor), la grande nouveauté introduite par Kepler, sont les remplaçant des SM (Streaming Multiprocessor) de Fermi. Un SMX peut contenir jusqu'à 192 cœurs CUDA, ou unités de calcul, dans la version la plus évoluée contre 32 cœurs CUDA avec les SM de Fermi. Par contre, le SMX abandonne le système de double cadencement de Fermi qui multipliait par deux la fréquence des SM et donc des unités de calcul. Chaque SMX dispose de 64 ko de mémoire partagée et 16 unités de texturearticle sur Keplersite officiel de NVidia.

GPU Boost NVidia profite de Kepler pour introduire le « GPU Boost » qui augmente la fréquence du processeur en fonction de sa consommation et de sa température, qui sont directement mesurées sur la carte. Le gain peut atteindre plusieurs dizaines de MHz. Avec la GeForce Titan, Nvidia utilise le nom « GPU Boost 2.0 », dont le seul changement est que la température remplace la consommation comme facteur limitantArticle sur le GPU Boost.

Liste des processeurs et des cartes graphiques utilisant Kepler

L'architecture Kepler est utilisée dans plusieurs GPU : le GK 104, qui est utilisé dans les cartes GTX 680, GTX 690, GTX 670, GTX 660, GTX 660ti, GTX 760, GTX 770 ,Tesla K10Article sur les Tesla Kx0, Tesla K8 ; le GK 106, qui est utilisé dans les GTX 660, il est composé de 5 SMX ; le GK 107, qui est utilisé dans les cartes mobiles de NVidia, ainsi que dans les cartes d'entrée de gamme, à partir de la GT 640 ; le GK 110, qui a 15 SMX plus puissants et de mémoire cache, il est utilisé dans les Tesla K20, GeForce Titan, GeForce GTX 780 et GeForce GTX 780 Ti

En 2013, les puces Kepler sont toutes gravées en 28 nm.

Sous la marque GeForce

Elles fonctionnent toutes avec DirectX 11.0Article expliquant le support de DirectX 11 pour les GeForces 600 séries dans clubic.com; et dans hardware.fr, OpenGL 4.3, OpenCL 1.2, et le PCI-Express 16x 3.0.

Modèles GeForce GT 640 (A2) GeForce GT 640 (DDR3) GeForce GT 640 (GDDR5) GeForce GTX 650 GeForce GTX 650Ti GeForce GTX 650Ti Boost GeForce GTX 660 GeForce GTX 660 OEM GeForce GTX 660Ti GeForce GTX 670 GeForce GTX 680 GeForce GTX 770 GeForceGTX 690 GeForce GTX 780 GeForce GTX Titan GeForce GTX780 Ti Finesse de gravure des processeurs 28 nm Code de la puce GK107 GK106 GK104 2× GK104 GK110 Surface de la puce 118 mm² 221 mm² 294 mm² 2× 294 mm² 569 mm² Nb. transistors 1,3 G 2,54 G 3,54 G 2× 3,54 G 7,1 G Fréquence 3D 797 MHz 900 MHz 950 MHz 1058 MHz 928 MHz 980 MHz 823 MHz 915 MHz 1006 MHz 1045 MHz 915 MHz 863 MHz 837 MHz 875 MHz Fréquence Turbo 1032 MHz 888 MHZ 980 MHz 1006 MHz 1058 MHz 1084 MHz 1019 MHZ 902 MHz 876 MHz 928 MHz Fréquence TDP Headroom 1110 MHz 927 MHz 1136 MHz 1084 MHz 1123 MHz 1136 MHz 1071 MHz 1006 MHz 1020 MHz Température maximale avec Turbo 94 °C 94 °C 80 °C 80 °C 80 °C 80 °C Nombre de GPC 1 2 3 4 2× 4 5 Nombre de SMX 2 4 5 6 7 8 2× 8 12 14 15 Nombre de cœurs CUDA 384 768 960 1152 1344 1536 2× 1536 2304 2688 2880 Nombre de FP32 320 640 800 912 1064 1216 2× 1216 1824 1344 2280 Nombre de FP64 - - - 48 56 64 2× 64 96 896 120 Nombre de SFU 64 128 160 192 224 256 2× 256 384 448 480 Nb. TMU 32 64 80 96 112 128 2× 128 192 224 240 Nb. ROP 16 24 32 2× 32 48 TDP (W) 50 65 75 65 85 130 140 130 150 170 195 230 300 250 250 250 Type de mémoire DDR3 GDDR5 Capacité possible 1/2 Go 1 Go 1/2 Go 1 Go 1/2 Go 2 Go 1,5/3 Go 2/3 Go 2/4 Go 2× 2/4 Go 3 Go 6 Go 3 Go Fréquence mémoire (MHz) 1782 1250 1350 1500 1450 1500 1750 1500 1750 Largeur du bus mémoire (bits) 128 192 256 2× 256 384 Bande passante mémoire (Go/s) 28,5 80 86,4 144,2 134 144,2 192,3 209 250 2× 192,3 268 Fillrate Pixels 12,8 Gpixels/s 14,4 Gpixels/s 15,2 Gpixels/s 16,9 Gpixels/s 14,8 Gpixels/s 23,5 Gpixels/s 19,8 Gpixels/s 21,9 Gpixels/s 29,3 Gpixels/s 32,2 Gpixels/s 2× 29,3 Gpixels/s 27,6 Gpixels/s 33,5 Gpixels/s 42,0 Gpixels/s Turbo 26,6 Gpixels/s 22,3 Gpixels/s 27,3 Gpixels/s 34,7 Gpixels/s 35,9 Gpixels/s 2× 34,3 Gpixels/s 40,2 Gpixels/s 40,2 Gpixels/s 44,54 Gpixels/s Fillrate Textures 25,5 Gtexels/s 28,8 Gtexels/s 30,4 Gtexels/s 33,9 Gtexels/s 59,4 Gtexels/s 62,7 Gtexels/s 78,4 Gtexels/s 79 Gtexels/s 102,5 Gtexels/s 128,8 Gtexels/s 2× 117,1 Gtexels/s 166 Gtexels/s 187,5 Gtexels/s 210,0 Gtexels/s Turbo 71 Gpixels/s 88,8 Gpixels/s 89 Gpixels/s 127,2 Gpixels/s 121,4 Gpixels/s 143,7 Gpixels/s 2× 137,1 Gpixels/s 193 Gpixels/s 225,3 Gpixels/s 222,72 Gtexels/s Fillrate Géométrique 797 Mtriangles/s 900 Mtriangles/s 950 Mtriangles/s 1058 Mtriangles/s 1856 Mtriangles/s 1960 Mtriangles/s 2450 Mtriangles/s 2469 Mtriangles/s 3203 Mtriangles/s 4024 Mtriangles/s 2× 3660 Mtriangles/s 5178 Mtriangles/s 5859 Mtriangles/s 5250 Mtriangles/s Turbo 2220 Mtriangles/s 2775 Mtriangles/s 2781 Mtriangles/s 3976 Mtriangles/s 3794 Mtriangles/s 4492 Mtriangles/s 2× 4284 Mtriangles/s 6036 Mtriangles/s 7042 Mtriangles/s 5555 Mtriangles/s FP32 (GFLOPS) 612,1 691,2 729,6 812,5 1425,4 1505,3 1881,6 1896,2 2459,5 3090,4 2× 2810,9 3977 4500 ? Turbo (GFLOPS) 1704,9 2131,2 2135,8 3053,6 2913,8 3449,9 2× 3290,1 4636 5408,3 5040 FP64 (GFLOPS) 25,7 28,8 30,4 33,9 59,4 62,7 78,4 79 102,5 128,8 2× 117,1 166 1499,9 ? Turbo (GFLOPS) 71 88,8 89 127,2 121,4 143,7 2× 137,1 193 1523 210 Prix () 45€ H.T. l'unité pour 1000 ex 79€ 99€ 119€ 169€ 179€ 185€ H.T. l'unité pour 1000 ex 255€ 340€ 450€ 840€ 650€ 980€ 700€

Sous la marque Quadro La série QUADRO 'Kx000' est conçue via le même schéma que les TESLA K. Les spécifications des GK104/106/110 sont donc identiques entre les séries TESLA et QUADRO.

Modèles Quadro 410 Quadro K600 Quadro K2000 Quadro K4000 Quadro K5000 Quadro K6000 Quadro K7000 Gravure 28 nm Code processeur GK107 GK106 GK104 GK110 Surface de la puce 118 mm² 221 mm² 294 mm² 550 mm² Nb. transistors 1,27 G 2,54 G 3,54 G 7,10 G Fréquence GPU 706 MHz 876 MHz 954 MHz 811 MHz 705 MHz 735 MHz Nb. GPC 1 2 4 5 Nb. blocs SMX 1 2 4 8 14 15 Nb. cœurs CUDA 192 192 384 768 1536 2496 2688 Nb. TMU 16 32 64 128 208 224 Nb. ROP 8 16 24 32 40 48 Enveloppe thermique 38 watts 41 watts 51 watts 80 watts 122 watts 225 watts 250 watts Type de mémoire DDR3 GDDR5 Mémoire Fréquence mémoire 891 MHz 1000 MHz 1404 MHz 1350 MHz 1300 MHz 1300 MHz Largeur de bus 64 Bits 128 Bits 192 Bits 256 Bits 320 Bits 384 Bits Bande passante 13,3 Go/s 26,5 Go/s 59,6 Go/s 125,5 Go/s 160,9 Go/s 193,7 Go/s 232,5 Go/s Fillrate Pixels 5,6 Gpixels/s 14 Gpixels/s 15,3 Gpixels/s 19,5 Gpixels/s 22,6 Gpixels/s 28,2 Gpixels/s 35,3 Gpixels/s Fillrate Textures 11,3 Gtexels/s 14 Gtexels/s 30,5 Gtexels/s 51,9 Gtexels/s 90,2 Gtexels/s 146,6 Gtexels/s 164,6 Gtexels/s Fillrate Géométrique 706 Mtriangles/s 876 Mtriangles/s 954 Mtriangles/s 1622 Mtriangles/s 2820 Mtriangles/s 4935 Mtriangles/s 5513 Mtriangles/s FP32 271,1 GFlop/s 336,4 Gflo/s 732,7 GFLOP/s 1245,7 Gflo/s 1082,9 GFLOP/s 3519,4 Gflo/s 3951,4 Gflo/s FP64 11,3 GFlop/s 14 Gflo/s 30,5 Gflo/s 51,9 Gflo/s 90,2 Gflo/s 1173,1 Gflo/s 1317,1 Gflo/s Date de sortie -- 2013

Sous la marque Tesla L'architecture Kepler est présente dans les Tesla K8, K10, K20, K20X, K40 et K80.

Notes et références

Voir aussi Articles connexes Nvidia GeForce Fermi AMD (qui a racheté ATI)

Catégorie:Processeur graphique Catégorie:Microarchitecture Nvidia Catégorie:Produit lancé en 2012