Turing (microarchitecture)

Turing est une microarchitecture de processeur graphique développée par Nvidia pour ses cartes graphiques. Annoncée en août 2018 à la gamescom^[1], elle succède à l'architecture Pascal. Elle a pour but d'intégrer la technique du lancer de rayon dans le processus de rendu^[2].

NVIDIA Turing

Caractéristiques

Date de sortie	août 2018
Procédé	12 nm

Interfaces supportées

Direct3D	12.0
OpenGL	4.6
Vulkan	1.3
CUDA (Compute Capability)	7.5

Historique

Variantes	Volta (professionnel)
Prédécesseur	Pascal
Successeur	Ampere

modifier

Caractéristiques principales

Die shot du GPU TU104 utilisé sur les cartes RTX 2080

Die shot du GPU TU106 utilisé sur les cartes RTX 2060

Die shot du GPU TU116 utilisé sur les cartes GTX 1660

La microarchitecture Turing combine plusieurs types de cœurs spécialisés, et permet une implémentation partielle du lancer de rayon en temps réel^[3]. Ce dernier est accéléré grâce à de nouveaux coeurs RT (ray tracing), qui sont conçus pour traiter les quadtrees et les hiérarchies sphériques, et accélérer les tests de collision avec les triangles individuels.

Principales caractéristiques :

• Coeurs CUDA (au sein des SM, Streaming Multiprocessor)
  • Compute Capability 7.5
  • shaders traditionnels rastérisés et calcul
  • exécution concurrente des opérations sur nombres entiers et nombres en virgule flottante (hérité de Volta)
• Coeurs ray tracing (RT)
  • Accélération par hiérarchie des volumes englobants^[4]
  • ombrage, occlusion ambiante, éclairage, réflexions
• Coeurs Tensor (AI)
  • intelligence artificielle
  • opérations matricielles de grande taille
  • Deep Learning Super Sampling (en) (DLSS)
• Contrôleur mémoire supportant les mémoires GDDR6 et HBM2
• DisplayPort 1.4a avec Display Stream Compression (DSC) 1.2
• GPU Boost 4
• Pont NVLink avec mémoire de regroupement empilée VRAM à partir de plusieurs cartes
• Réalité virtuelle (VR) avec VirtualLink (en)
• Décodage vidéo hardware PureVideo (en) ensemble de caractéristiques "J"
• Codage vidéo hardware NVENC (en)

La mémoire GDDR6 est fournie par Samsung pour la série Quadro RTX^[5]. La série RTX 20 a été lancée avec des puces mémoire Micron, avant de basculer vers des puces Samsung en novembre 2018^[6].

Modèles

Série GeForce

Modèle		GeForce GTX 1650[7],[8]	GeForce GTX 1650 Super[9],[10]	GeForce GTX 1660[11],[12]	GeForce GTX 1660 Super[13],[14]	GeForce GTX 1660 Ti[11],[15]	GeForce RTX 2060[16],[17]	GeForce RTX 2060 Super[18],[19]	GeForce RTX 2070[20],[21]	GeForce RTX 2070 Super[22],[23]	GeForce RTX 2080[20],[24]	GeForce RTX 2080 Super[25],[26]	GeForce RTX 2080 Ti[20],[27]
Puce	Finesse de gravure	12 nm
	Code de la puce	TU117-300-A1	TU116-250-KA-A1	TU116-300-A1	TU116-300-A1	TU116-400-A1	TU106-200A-KA-A1	TU106-410-A1	TU106-400A-A1	TU104-410-A1	TU104-400A-A1	TU104-450-A1	TU102-300A-K1-A1
	Surface de la puce	200 mm2	284 mm2				445 mm2			545 mm2			754 mm2
	Nombre de transistors	4,7 G	6,6 G				10,8 G			13,6 G			18,6 G
Fréquences	Fréquence	1 485 MHz	1 530 MHz	1 530 MHz	1 530 MHz	1 500 MHz	1 365 MHz	1 470 MHz	1 410 MHz	1 605 MHz	1 515 MHz	1 650 MHz	1 350 MHz
	Fréquence Boost	1 665 MHz	1 725 MHz	1 785 MHz	1 785 MHz	1 770 MHz	1 680 MHz	1 650 MHz	1 620 MHz	1 770 MHz	1 710 MHz	1 815 MHz	1 545 MHz
Unités	Nb. cœurs CUDA	896	1280	1408	1408	1536	1920	2176	2304	2560	2944	3072	4352
	NB. cœurs Tensor	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	240	272	288	320	368	384	544
	Nb. cœurs RT	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	30	34	36	40	46	48	68
	Nb. Unités de texture	56	80	88	88	96	120	136	144	160	184	192	272
	Nb. ROP	32	32	48	48	48	48	64	64	64	64	64	88
Mémoire	Type mémoire	GDDR5	GDDR6	GDDR5	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6
	Capacité mémoire	4 Go	4 Go	6 Go	6 Go	6 Go	6 Go	8 Go	8 Go	8 Go	8 Go	8 Go	11 Go
	Bande passante mémoire	8 GT/s	12 GT/s	8 GT/s	14 GT/s	12 GT/s	14 GT/s	14 GT/s	14 GT/s	14 GT/s	14 GT/s	15,5 GT/s	14 GT/s
	Largeur du bus mémoire	128 bits	128 bits	192 bits	192 bits	192 bits	192 bits	256 bits	256 bits	256 bits	256 bits	256 bits	352 bits
	Débit mémoire	128 Go/s	192 Go/s	192 Go/s	336 Go/s	288 Go/s	336 Go/s	448 Go/s	448 Go/s	448 Go/s	448 Go/s	496 Go/s	616 Go/s
Bus Interface		PCIe 3.0 x16
Enveloppe thermique		75 W	100 W	120 W	125 W	120 W	160 W	160 W	175 W	215 W	215 W	250 W	250 W
Date de sortie		23 avril 2019	22 novembre 2019	14 mars 2019	29 octobre 2019	22 février 2019	15 janvier 2019	9 juillet 2019	17 octobre 2018	9 juillet 2019	20 septembre 2018	23 juillet 2019	27 septembre 2018

Série Quadro

Modèle		Quadro RTX 5000[28]	Quadro RTX 6000[29]	Quadro RTX 8000[30]
Puce	Finesse de gravure	12 nm
	Code de la puce	TU104	TU102
	Surface de la puce	545 mm2	754 mm2
	Nombre de transistors	13,6 G	18,6 G
Fréquences	Fréquence	1 350 MHz	1 335 MHz	1 440 MHz
	Fréquence Boost	1 730 MHz	1 485 MHz	1 635 MHz
Unités	Nb. cœurs CUDA	3072	4608
	Nb. cœurs Tensor	384	576
	Nb. cœurs RT	48	72
	Nb. unités de texture	192	288
	Nb. ROP	64	96
Mémoire	Type mémoire	GDRR6
	Capacité mémoire	16 Go	24 Go	48 Go
	Bande passante mémoire	14 GT/s
	Largeur du bus mémoire	256 bits	384 bits
	Débit mémoire	448 Go/s	576 Go/s	672 Go/s
Enveloppe thermique		200 W	250 W
Date de sortie		Fin 2018

Série Tesla

Modèles T400, T600, T1000