Rivalry – A demo tecnológica do K1 da Nvidia que trará gráficos de consolas para os dispositivos móveis. Será?

A Nvidia mostrou a demo tecnológica Rivalry, que demonstra que os smartphones podem passar a potência gráfica das consolas de anterior geração. Mas será?

 K1 tech demo

A Nvidia lançou recentemente o seu chip gráfico para dispositivos móveis denominado de K1. Trata-se de um processador gráfico com 192 núcleos CUDA e baseado na tecnologia Kepler, associado a um processador proprietário da Nvidia baseado no ARM A15 com 4 núcleos a 2,3 Ghz. Segundo a empresa este K1 traz a potência das consolas para os dispositivos móveis.

Tecnicamente estas especificações parecem impressionar. A cada conjunto de 192 núcleos CUDA a Nvidia chama-lhe um SMX (Streaming Multiprocessor Architecture), e essa é uma característica que esta placa partilha com as placas de mesa. Sem dúvida nenhuma esta é uma placa poderosa e a mais potente alguma vez concebida para dispositivos móveis.

Se considerarmos que a Geforce 640M, uma placa entrada de gama e destinada ao mercado móvel que equipa o Tablet PC Edge da Razor possui dois SMX (384 Núcleos Cuda) a 500 Mhz, ou seja a cerca de metade da velocidade deste SOC K1 (950Mhz), fica a imagem de que a potência será comparável à desta Placa. E sobre esta 640M LE, apesar de entrada de gama, podemos dizer que bate efectivamente as consolas de anterior geração conseguindo correr Crysis 3 com um nível de detalhe bem superior, nas mesmas resoluções e FPS.

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A questão é! Mas será que efectivamente é assim? Será que a Nvidia diz a verdade toda e que este SOC efectivamente se equivale ou supera as performances das consolas de anterior geração? Ou há aqui dados que estão mais escondidos e que revelam outra realidade?

Bem, não haja dúvidas que as especificações desta placa são bem mais actuais do que as das consolas de anterior geração. O suporte DX 11.2 e suas capacidades como o compute shading ou a tesselização, são uma realidade e algo que as consolas de antiga geração nem sonhavam, ficando-se pelas capacidades do DirectX 9.0c. E se na altura da análise era nossa opinião que a PS Vita conseguia atingir pontualmente até 75% da potência da PS3, aqui não temos dúvidas que esta placa a nível de potência bruta passa as consolas de nova geração. A questão é se isso será uma realidade sempre, ou apenas em casos pontuais e controlados como na PS Vita.

Vamos ver então a demo tecnológica da Nvidia:


Sem dúvida que à primeira vista esta demo é, aparentemente, impressionante. Gráficos de qualidade usando o Unrel Engine 4, e em aparelhos móveis.

Mas no entanto uma análise mais cuidada revela outra realidade!

O que se vê é um cenário demasiadamente fechado, e quadrado. Não há grande densidade de polígonos na cena, e tudo é disfarçado com texturas. A iluminação é estática e no geral a sala é um grande quadrado fechado o que limita a dimensão do universo e o processamento associado. Diga-se que para Demo tecnológica, que normalmente supera o que os jogos alguma vez mostram, deixa algo a desejar.

Há no entanto alguns efeitos de qualidade a ressaltar. Particulas, um bocado de neblina na zona da janela, HDR e bastante Screen Space Reflection. Nada que no entanto já não tenha sido visto em outras demonstrações do Unreal Engine, mesmo que em menor quantidade, em sistemas menos potentes.

Atrever-me-ia porém a referir algo: Apesar de reconhecer que os vídeos comprimidos do Youtube não são os melhores para fazer este julgamento, a cena parece-me sub 720p, re-escalada. Mas aqui reconheço que não posso fazer a afirmação pois a qualidade do vídeo não deixa, pelo que fica apenas a referência.

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Mas para tirar um pouco a limpo sobre quais as reais características deste SOC, resolvi pesquisar um pouco para tentar descobrir algo mais sobre o K1, dentro daquilo que a Nvidia não revela.

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Ora se o CPU é efectivamente impressionante, já o GPU está envolto em questões que não tiveram ainda resposta:

Uma das situações que a Nvidia não revela é a largura de banda de acesso à RAM. Ter potência é irrelevante sem largura de banda, daí que saber qual a largura de banda do canal, ou pelo menos quantos bits o interface de memória possui, seria relevante.

Baseando-nos na informação disponível sobre a memória usada nos actuais aparelhos móveis (Macbook Air, iPhone 5SNexus 10,  Samsung Galaxy S4, etc), a LPDDR3, esta corre a 800 MHz, e numa configuração Dual Channel obtém no máximo 12,8 GB/s.

Isso quer dizer que comparativamente à Xbox 360 que possuía uma EDORAM de alta velocidade (210 GB/s) e GDDR3 (22,4 GB/s), e da PS3 que possuía XDR3 (48 GB/s) e GDDR3 (22,4 GB/s), esta placa tem de lidar com uma memória DDR3 em dual channel (a versão Xbox One é Quad Channel e usa memórias mais rápidas). E aqui não só temos menos largura de banda como a DDR3 não consegue oferecer o modo “Burst” que se adequa às exigências dos GPUs e que só se obtem com memórias mais rápidas.

Pude ainda constatar que o K1 apenas possui 4 ROPS, um valor que é metade do apresentado pela Xbox 360 e um quarto do da PS3. Como comparação, a 640M LE possui igualmente 16 Rops.

Mas a maior diferença face aos processadores Kepler tradicionais encontrei-a neste documento, e onde podemos ler “NVIDIA Kepler uses fat execution units so that GK104 only has 8 execution units and Tegra K1 only has a single execution unit. “, ou muito resumidamente, o Kepler tradicional tem 8 unidades de execução e o K1 tem apenas 1 (ver página 32).

Pode-se assim presumir que apesar de baseado na mesma arquitectura, as diferenças face ao 640M LE (que usa o GK107, uma versão mais reduzida do GK104) serão significativas e as performances não serão efectivamente nada próximas como tudo parecia indicar. Assim sendo, a situação parece afastar as possibilidades de realmente este chip poder competir com as performances gráficas das consolas de antiga geração, apesar de certamente ter características e potência bruta para as bater em situações controladas e pontuais.

Resumidamente estou céptico quanto à real performance deste chip. Poderá em alguns casos ser superior, mas não o será de forma clara. E certamente a Nvidia tem ultimamente mostrado uma grande necessidade de deitar as consolas para baixo!

E mais céptico fiquei quando um grande nome da indústria se pronunciou sobre este processador: John Carmak!

E num tweet, ele refere:

Traduzindo: “Tomem as comparações da Nvidia entre o seu SOC K1 e as consolas com várias pitadas de sal”.

Dado que neste mundo o marketing impera, certamente será difícil concluir seja o que for sem dados mais concretos. O K1 é certamente potente e capaz. Mas se em performance pura e dura bate de forma clara a PS3 e a X360… aí é que já ponho dúvidas! E Carmak tambem!

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