流處理器緣何差6倍！A/N GPU架構(gòu)解析
Cypress已經(jīng)發(fā)布了半年之久，而NVIDIA方面的GF100依然是猶抱琵琶半遮面。GF100核心之所以延期這么久，一方面是因?yàn)镹VIDIA遭遇了40nm新制程良率不足的困擾，另一方面GF100在核心架構(gòu)方面的改進(jìn)非常巨大，NVIDIA力圖打造一顆在DX11和GPU計(jì)算方面都趨于完美的核心。
● GF100架構(gòu)改進(jìn)要點(diǎn)預(yù)覽
如果說Cypress是“雙核心”設(shè)計(jì)的話，那么GF100的流處理器部分就是“四核心”設(shè)計(jì)，因?yàn)槠鋜aster units（光柵化引擎）是以GPC（線程處理器簇）為單位的，一式四份。而raster units的功能就是以流水線的方式執(zhí)行邊緣/三角形設(shè)定(Edge/Triangle Setup)、光柵化(Rasterization)、Z軸壓縮(Z-Culling)等操作。上頁我們介紹過Cypress的Rasterizer和Hierarchial-Z雙份的，而GF100則是四份的，雖然命名有所不同但功能是相同的。
另外，GF100擁有更多的PolyMorph（多形體引擎），是以SM（流處理器）為單位分配的，擁有多達(dá)16組。多形體引擎則要負(fù)責(zé)頂點(diǎn)拾取(Vertex Fetch)、細(xì)分曲面(Tessellation)、視口轉(zhuǎn)換(Viewport Transform)、屬性設(shè)定(Attribute Setup)、流輸出(Stream Output)等五個方面的處理工作，DX11中最大的變化之一細(xì)分曲面單元(Tessellator)就在這里，因此GF100的理論Tessellation性能將會遠(yuǎn)超Cypress，因?yàn)镃ypress只有一個Tessellator單元。
至于流處理器核心部分，則是經(jīng)過了重新設(shè)計(jì)，與GT200/G92/G80相比是煥然一新，因此NVIDIA將其稱為CUDA核心而不再是流處理器。
GF100的512個CUDA核心都符合IEEE 754-2008浮點(diǎn)算法(Cypress也是如此)和完整的32位整數(shù)算法，而后者在過去只是模擬的，事實(shí)上僅能計(jì)算24-bit整數(shù)乘法；同時全面引入的還有積和熔加運(yùn)算(Fused Multiply-Add/FMA)。此外雙精度浮點(diǎn)(FP64)性能大大提升，峰值執(zhí)行率可以達(dá)到單精度浮點(diǎn)(FP32)的1/2，而過去只有1/8，AMD從R600開始到現(xiàn)在的Cypress核心都是1/5，沒有做任何變化。
至于顯存控制器方面的改進(jìn)，還有顯存ECC等外圍功能就不多做介紹了?？偠灾?，GF100核心是GPU自從進(jìn)入DX10時代以來，架構(gòu)變化最大的一次，在GPU圖形架構(gòu)和并行計(jì)算架構(gòu)方面都有了革命性的進(jìn)步，因此備受玩家和業(yè)界期待?，F(xiàn)在據(jù)可靠消息表明GF100架構(gòu)的GTX480顯卡將在本月26日準(zhǔn)時發(fā)布，屆時我們將會為大家獻(xiàn)上全方位的架構(gòu)分析及性能評測，讓我們一同期待吧！■<
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