gpu的结构解析

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1、GTX680架构解析GPU版开普勒三大定律2012年03月22日21:01 出处：泡泡网 【原创】作者:孙敏杰编辑:孙敏杰购买本页商品 查看产品点评GPU图形架构：改革还是革命？　　泡泡网显卡频道3月22日 “什么？GTX680的流处理器数量是1536个？而且GTX680的流处理器与核心同频率，不再是两倍了？这规格简直和HD6970一模一样！AMD的HD7970刚开始学习NVIDIA的架构，现在NVIDIA的GTX680又学AMD了，你们这是要闹哪样啊？”　　相信很多人听到GTX680的规格时，都会产生这样一种想法。

2、在GTX680发布之前，各种小道消息不胫而走之时，笔者也很纳闷，NVIDIA的Kepler架构到底发生了什么样的变化？难不成N/A双方真的要互相学习、取长补短？　　在新一代GTX680发布前夕，NVIDIA召开了多场技术讲座，NVIDIA总部的专家为全球各大媒体编辑详细解读了新一代Kepler(开普勒)架构的技术特性，笔者经过深入学习研究之后，今天就为大家揭开谜底——新一代GPU图形架构到底谁更先进？　　 NVIDIA和AMD的GPU架构相关名词解读：　　1.NVIDIA喜欢用物理学家的名字来为GPU架构命名，从DX

3、10开始第一代叫做Tesla（特斯拉）、第二代是Fermi（费米）、第三代是Kepler（开普勒）、第四代是Maxwell（麦克斯韦），这些科学家的大名是如雷贯耳，就不做解释了。　　2.Kepler（开普勒）是NVIDIA新一代的GPU架构代号，基于开普勒架构第一颗GPU的代号是GK104，基于GK104核心的首款显卡是GeForceGTX680。　　3.AMD以前GPU代号和NVIDIA一样也是字母+数字，但从DX11时代开始GPU的代号用单词来命名，比如HD5000系列的架构代号是EverGreen（常青树），高

4、端HD5870核心代号Cypress（柏树）、中端HD5770核心代号Juniper（杜松）；　　HD6000的架构代号是NorthIsland（北方群岛），高端HD6970核心代号Cayman（开曼群岛），中端HD6870核心代号Barts（圣巴特，加勒比海某小岛）；　　HD7000的架构代号是SourthIsland（南方群岛），高端HD7970核心代号Tahiti（大溪地），中端HD7870核心代号Pitcairn（南太平洋某英属群岛），主流HD7770核心代号CapeVerde（佛得角，非洲最南边岛国）。GP

5、U图形架构的阴阳之争　　今年一月份，在AMD发布HD7970时，我们曾详细的分析过AMD代号为南方群岛的“GraphicsCoreNext”架构。这是AMD收购ATI之后的近5年来第一次对GPU架构进行“伤筋动骨”的“手术”，而架构调整的核心内容则是为并行计算优化设计，我们发现AMD的GCN架构与NVIDIA的GPU有很多相似之处。　　当时笔者曾感慨：“在流处理器部分，终于不用费劲的把AMD和NVIDIAGPU架构分开介绍了，因为GCN与SM已经没有本质区别了。剩下的只是缓存容量、流处理器簇的数量、线程调度机制的问题

6、，双方根据实际应用自然会有不同的判断，自家的前后两代产品也会对这些数量和排列组合进行微调。AMD向NVIDIA的架构靠拢，证明了他这么多年来确实是在错误的道路上越走越远，还好浪子回头金不换，这次GCN架构简直就是大跃进！”　　促使AMD做出革命性改进的一大原因，就是从R600开始SIMD（单指令多数据流）VILW（超长指令集）的效率问题，AMD的GPU固然拥有恐怖的浮点运算能力，但很多时候都不能完全发挥出来，由此导致游戏性能和计算性能都要大打折扣。此后的四代产品虽然在R600的基础上修修补补，但始终未能从根本上解决问

7、题。AMD承认，从VLIW到GCN是GPU的革命，这次革命NVIDIA几年前就完成了　　NVIDIA的GPU从G80时代开始，其MIMD（多指令多数据流）一直以高效能而著称，但也存在一个让人头疼的问题——GPU流处理器数量较少、浮点运算能力太低，这同样限制了N卡在游戏以及计算方面的实际性能。　　AMD的SIMD架构可以用较少的晶体管造出庞大数量的流处理器、拥有恐怖的理论浮点运算能力；而NVIDIA的MIMD架构必须使用更多的晶体管制造出看似比较少的流处理器，理论浮点运算能力相差很远。双方走的都是极端路线，AMD以数量

8、弥补效率的不足，而NVIDIA以效率弥补数量的劣势。　　6年前从G80和R600开始，NVIDIA和AMD在GPU架构上分道扬镳，这么多年经历了风风雨雨之后，发现极左或极右路线都有各自的局限性，修正主义治标不治本，唯有走中间路线才是正道！不过中间路线也有不同的走法，有些人还是偏左、有些人还是偏右……AMD的方向：SIMD的另一种形式  从GPU