Scopriamo tutto quello che c'è da sapere sulla nuova piattaforma Nvidia ION di Nuova Generazione (Next Generation Ion, aka NG-Ion), destinata a netbook, nettop e all-in-one e presentata ufficialmente da Nvidia durante il CeBIT di Hannover.
Nonostante le numerose indiscrezioni e le notevoli attese che hanno circondato il successore della piattaforma ION, la presentazione ufficiale da parte di Nvidia è arrivata solo all'apertura di questa edizione del CeBIT. Come abbiamo avuto modo di anticipare al momento del lancio, le differenze tra Nvidia ION Nuova Generazione e versione precedente sono notevoli e non si riducono a una mera questione di marketing. In questo articolo proveremo a sintetizzare tutte le informazioni attualmente disponibili sull'argomento cercando di delineare sin da ora cosa potremo aspettarci dalla nuova proposta Nvidia per i mini-pc power-efficient.
Iniziamo dal nome. Diversamente dalle aspettative, il successore della piattaforma ION non è stato chiamato da Nvidia "ION 2", bensì gli è stata assegnata la denominazione estesa "Nvidia Next Generation ION" (NG-ION). La ragione di questa scelta è che i due prodotti ION, una volta specificata la generazione di Atom interessata dalla configurazione, non sono sovrapponibili: in parole povere un pc equipaggiato con una CPU Atom serie Diamondville (come l'N270-N280 per i netbook o il 230-330 per nettop) può essere accoppiato solo alla prima generazione di Nvidia ION, mentre NG-ION sarà disponibile esclusivamente in abbinamento alla piattaforma Intel Pine Trail e ai processori Atom di nuova generazione.
Questa distinzione non trova tuttavia ragione di essere in una mera questione di marketing, come si potrebbe essere indotti a pensare: questo punto è, anzi, l'aspetto architetturale centrale che distingue le due generazioni di soluzioni Nvidia per computer a basso consumo. Per comprendere appieno le ragioni di questa affermazione occorre fare un passo indietro e ricordare brevemente struttura e funzionamento della piattaforma Nvidia ION originale.
ION nasce originariamente come una soluzione integrata per ampliare la possibilità di espansione e le capacità multimediali di netbook e nettop equipaggiati con processori Intel Atom serie Diamondville. Poiché la precedente generazione di CPU Atom si basa su una soluzione a due chip e bus FSB, con gestione del comparto grafico e della memoria affidata al chipset 945GSE e le funzioni di I/O al controller hub ICH7M, la soluzione ION di Nvidia permette di sostituire entrambi i chip con un singolo Media Communications Processor integrato (MCP79). Questo chipset permette non solo di semplificare l'architettura complessiva, ma fornisce anche un notevole salto prestazionale in termini multimediali grazie al processore grafico integrato basato sul core GeForce 9400M con supporto a DirectX 10 e alla tecnologia Nvidia PureVideo HD (decodifica flussi video real-time fino a 1080i/p). Un ulteriore vantaggio, più significativo per le versioni dedicate a nettop e piccoli desktop, è che il chipset MCP79 fornisce un supporto hardware molto più completo rispetto alla soluzione Intel, permettendo l'utilizzo di memorie sia DDR2 che DDR3, uscite video HDMI e dual-link DVI, un'interfaccia PCI-Express 2.0 a 20 canali (5 slot, 1 x16 e 4 x1), fino a 6 unità SATA e 12 porte USB.
Con l'avvento di Pine Trail però Intel abbandona lo schema del chipset (due chip, MCH e ICH), adottando a sua volta una soluzione monolitica (in gergo nota come SoC, "System-on-a-Chip") tramite il chipset NM10 abbinato ai processori Atom serie Pineview. La connessione tra CPU e chipset avviene ora tramite un link DMI proprietario, configurando Pine Trail come una piattaforma complessivamente analoga nei principi progettuali all'architettura per notebook Intel Clarkdale. Per sommi capi si può dire che Pine Trail "somiglia", di fabbrica, alla somma di Atom Diamondville + Nvidia ION (MCP79).
La scelta di accorpare Southbridge e Northbridge operata da Intel è un passo quasi inevitabile che mira allo stesso tempo a ridurre i costi di produzione ed aumentare l'efficienza della piattaforma, come lo è anche l'adozione di un bus DMI (più veloce del FSB) per il link tra processore e chipset. Quest'ultimo aspetto ha però un duplice risvolto: la tecnologia di comunicazione DMI di Intel, originariamente introdotta nel 2004, permette infatti al colosso di Santa Clara di avere un'esclusiva sullo sviluppo di chipset compatibili. Se quindi Nvidia possedeva la licenza per realizzare ION come piattaforma utilizzando connessioni FSB, adottando link DMI ciò non è più vero. Questo è il motivo per cui non esiste ION 2, cioè un nuovo chipset aggiornato simile alla prima iterazione di ION, e si può parlare di NG-ION senza ambiguità: Nvidia ION per piattaforme Pine Trail è qualcosa di ben diverso dal chipset MCP79.
Per realizzare un prodotto che fornisse funzioni multimediali analoghe a quelle ottenibili con ION nelle nuove architetture Intel, l'approccio seguito da Nvidia è stato molto semplice e pragmatico: NG-ION è di fatto una scheda video dedicata connessa ad una delle porte PCI-E 1.0a x1 offerte da NM10 in grado di gestire un output digitale ad alta definizione tramite HDMI. Questo approccio ha evidenti vantaggi e svantaggi rispetto ad ION. Il vantaggio indubbio è che NG-ION sarà equipaggiata con un frame buffer dedicato di tipo DDR2/DDR3 fino a 512MB, cosa che permetterà di ridurre il carico sulla memoria principale e sul bus. D'altro canto adottando un semplice chip grafico aggiuntivo si rinuncia agli extra che il chipset MCP79 forniva: ION o non ION, netbook e nettop di nuova generazione potranno supportare fino a tre x1 PCI-E 1.0a (uno slot occupato dalla GPU Nvidia), due porte SATA da 3Gbps e otto USB 2.0. Queste rinunce, benché presenti e inevitabili, non dovrebbero rappresentare comunque un problema cruciale visto il segmento di computer cui NG-ION è destinata.
Il cuore della scheda video Nvidia sembra essere il GT218 (stesso processore grafico adottato nelle GeForce 210M e 310M) operante ad una frequenza di 535Mhz (contro i 450Mhz della 9400M in ION). Due saranno i modelli prodotti, differenziandosi essenzialmente per il numero di shader units: uno più potente destinato a netbook da 12-13" e desktop, dotato di 16 CUDA cores, ed un altro pensato per i netbook da 10", equipaggiato con 8 CUDA cores. Non varieranno invece le frequenze di lavoro degli shader, operanti a 1230Mhz (1100Mhz in ION), e Nvidia assicura che la riproduzione di contenuti in alta definizione e Blu-ray full-HD sarà comunque garantita anche per la versione con 8 CUDA cores.
Sulla base di queste specifiche si possono fare delle prime considerazioni, innanzi tutto confrontando NG-ION con il chip grafico GF 9400M di ION. Quest'ultimo, equipaggiato anch'esso con 16 CUDA cores, viene migliorato sotto tutti i punti di vista dalla soluzione più performante di NG-ION, sia per quanto riguarda la dotazione hardware (velocità di clock superiori, memoria dedicata) che per i consumi (al netto dell'alimentazione richiesta dal frame buffer, si stima che NG-ION consumerà circa il 15% in meno). Il merito è dovuto principalmente al passaggio ad un ciclo produttivo a 40nm che ha permesso di ottenere un margine maggiore sulle frequenze operative della GPU. Queste speculazioni tecniche verrebbero più che confermate dai risultati dei test diffusi da Nvidia secondo i quali le prestazioni di NG-ION sarebbero fino a due volte superiori rispetto a quelle dimostrate da ION (3dMark Vantage Performance).
Più difficile risulta valutare come si comporterà la versione di NG-ION con 8 shader units rispetto alla versione con 16 shader units e ad ION. Nonostante la frequenza operativa delle componenti rimanga invariata, il dimezzamento del numero di CUDA cores inciderà probabilmente in maniera non trascurabile sulle prestazioni di giochi 3D e applicazioni che si avvantaggiano della GPGPU.
Le preoccupazioni circa un'eventuale diminuzione di prestazioni anche rispetto alla piattaforma ION di prima generazione sono state ulteriormente alimentate da alcuni test effettuati su modelli di pre-produzione di Acer Aspire One 532 esposti al MWC che mostravano punteggi inferiori di circa il 10% rispetto alle soluzioni Nvidia di generazione precedente. Benché sia logico ritenere tali test poco attendibili perché realizzati su macchine non ancora definitive operanti con driver non ancora definitivi, è altresì possibile aspettarsi che le prestazioni della variante a 8 CUDA cores di NG-ION avrà prestazioni molto vicine ad ION, specialmente nei test basati su DirectX 9.
In base ai benchmark comparativi mostrati da Nvidia, il vantaggio della nuova generazione ION (nella variante con 16 shader) sulla precedente si riduce dal 100% al 50% quando il test si effettua con un software di benchmarking basato su DirectX 9 come 3dMark06. Se ipotizziamo uno scarto prestazionale tra le due varianti di NG-ION compreso tra il 30 e il 40%, ecco che le prestazioni della versione a 8 shader diventano sostanzialmente comparabili con quelle della GPU 9400M di cui la piattaforma ION è dotata.
Anche se apparentemente poco eclatanti, se confermati questi risultati sarebbero comunque molto incoraggianti. Non bisogna dimenticare infatti che la nuova GPU ION con 8 CUDA cores potrà essere montata su netbook da 10", fattore di forma attualmente dominante nella categoria. Questo non è stato possibile né per la piattaforma originale ION né lo sarà per la Next Generation ION di punta a causa dei requisiti termici restrittivi imposti dagli chassis dei netbook più piccoli. Se consideriamo inoltre che la versione con 8 shader di NG-ION consumerà 7W in meno rispetto alla versione con 16 shader (6W contro 13W, al netto dell'alimentazione richiesta dalle memorie), è probabile che a molti utenti non dispiacerà rinunciare ad un certo vantaggio prestazionale nelle applicazioni 3D in favore di un'autonomia superiore.
Parlando di autonomia, non abbiamo ancora nominato una funzione determinante che la nuova generazione di GPU ION includerà per i netbook: Nvidia Optimus. Abbiamo già avuto modo di parlare di questa tecnologia, un vero asso nella manica di Nvidia che per ora non ha concorrenti. L'obiettivo di Optimus è ottimizzare al meglio il consumo energetico e le prestazioni nelle soluzioni con configurazioni grafiche "ibride" (compresenza di IGP e GPU dedicate), attivando selettivamente la scheda video dedicata in relazione ai profili di alimentazione e alle necessità dei software in esecuzione.
Essendo NG-ION una GPU a tutti gli effetti che va ad aggiungersi alla Intel GMA 3150 integrata nel chipset NM10, la tecnologia Nvidia Optimus è in grado di attivare la GPU dedicata quando necessario per massimizzare le prestazioni (ad esempio per applicazioni 3D, nella codifica/decodifica di un video, nella riproduzione su un monitor esterno di un flusso digitale ad alta definizione, riproduzione di contenuti Flash accelerati, ecc...) e di disattivarla per tutte quelle applicazioni non GPU-intensive al fine di massimizzare l'autonomia (come il web browsing e attività d'ufficio).
Il processo di attivazione e disattivazione è del tutto "invisibile" e integrato, e a detta di Nvidia permetterà ai netbook dotati di Optimus di raggiungere la stessa autonomia di netbook sprovvisti di un chip grafico dedicato. Questo, in altri termini, sta a significare che Optimus, all'occorrenza, è in grado di spegnere letteralmente la GPU ION riducendo pressoché a zero i consumi ad essa associati.
Va sottolineato comunque che per funzionare, allo stato attuale, Optimus richiede necessariamente Windows 7 Home Premium o superiore: utilizzando una versione differente di Windows o una distribuzione Linux la GPU dedicata resterà sempre in funzione. Lo stesso avviene quando si utilizza l'uscita video HDMI a prescindere dalle applicazioni in esecuzione: questo perché tale porta sarà gestita direttamente ed esclusivamente da NG-ION.
Ricapitolando, Nvidia con la Next Generation ION conferma le promesse fatte con la piattaforma ION originale, migliorando però prestazioni ed efficienza. Rispetto alla soluzione integrata in Pine Trail (GMA X3150), NG-ION permetterà la decodifica in tempo reale di flussi video full-HD anche in streaming (grazie all'accelerazione video offerta da Adobe Flash Player 10.1) e la riproduzione di Blu-ray in alta definizione tramite l'uscita HDMI (lo dimostrano i video che abbiamo girato su Acer Aspire One 532G e Asus Eee PC 1201PN).
La GPU dedicata fornirà inoltre prestazioni in applicazioni e giochi 3D fino a 20 volte superiori rispetto alla GMA 3150, permettendo così di utilizzare sistemi Atom per giocare a giochi popolari come World of Warcraft e Spore (fonti indipendenti nominano perfino Starcraft 2!). Grazie al supporto della tecnologia CUDA, ION permetterà inoltre di velocizzare tutte le operazioni di editing ed encoding eseguite con software compatibile.
Sebbene con qualche "handicap" prestazionale, NG-ION sarà inoltre disponibile anche su netbook dalle dimensioni ridotte fornendo un'esperienza multimediale inedita anche nell'utilizzo di mini-PC con schermi da 10 pollici.
Grazie al passaggio al processo produttivo a 40nm, NG-ION avrà richieste energetiche più contenute rispetto alla piattaforma ION di prima generazione, e con l'ausilio della tecnologia Nvidia Optimus tali richieste potranno essere gestite dinamicamente per massimizzare l'efficienza del sistema.
In un quadro complessivamente molto positivo restano comunque alcune perplessità. La prima riguarda inevitabilmente il costo extra che comporterà la nuova GPU ION. Dati i requisiti della tecnologia Optimus, è lecito aspettarsi che i nuovi netbook ION-powered verranno venduti con Windows 7 Home Premium preinstallato piuttosto che con la versione Starter, il che prevede un costo aggiuntivo. A questo va sommato il costo della GPU e il probabile extra dovuto all'impiego di un maggior quantitativo di memoria RAM e/o all'utilizzo di un disco più capiente (questi ovviamente non sono requisiti di NG-ION, ma è immaginabile che la natura multimediale dei netbook equipaggiati con le GPU Nvidia indurrà i produttori a riservare loro delle configurazioni più ricche e adeguate).
I netbook con NG-ION potrebbero rischiare, in altri termini, di sconfinare nella fascia di prezzo delle soluzioni CULV. Nvidia confida nel fatto che il crescente successo dei netbook possa indurre sempre più utenti a considerare il fatto che è possibile "fare di più" con un netbook equipaggiato con ION, e che questo extra può ampiamente valere la spesa aggiuntiva. In questo modo si riuscirebbe a fare leva sulla fetta di utenti insoddisfatti di Windows 7 Starter.
Va comunque detto che la IGP Intel è in grado di far funzionare anche versioni superiori di Windows 7, Aero incluso, ma le prestazioni si possono rivelare deludenti ed è spesso necessario attuare un incremento della memoria principale preinstallata.
Non è chiaro inoltre se Nvidia deciderà di assegnare una nomenclatura più specifica per distinguere le due declinazioni di GPU NG-ION con 8 e 16 CUDA core. Allo stato attuale, in mancanza di indicazioni circa la presenza di limiti contrattuali per gli assemblatori all'impiego di GPU ION con 8 shader units su netbook con diagonale superiore ai 10", possiamo immaginare che la dicitura "Nvidia Next Generation ION" da sola riferita ad un mini-notebook con schermo da 11,6-12" potrà sollveare un minimo di ambiguità.
A differenza della prima generazione di ION, Nvidia prevede una diffusione molto più ampia e rapida della nuova GPU, tanto che per questa estate dovrebbero essere commercializzati 30 o più prodotti equipaggiati con Nvidia ION Next Generation. Tra questi quelli già annunciati includono il sopracitato Acer Aspire One 532G e l'Asus EeePC 1201PN per i netbook, e gli All-in-One Asus EeeTop 2010PNT e Lenovo C200.
