迎接開普勒第一彈：最強GPU最全爆料!

    架構方面，開普勒會有什么變化？

    Tahiti的GCN架構和沿用多年的VLIW架構相比，可謂面目全非了。

    Tahiti徹底拋棄VLIW架構

    通過Tahiti的整體架構圖我們看到，傳統的SIMD流處理器陣列消失了，取而代之的是GCN陣列，Tahiti總計擁有2048個流處理器，這樣每個GCN陣列里面擁有64個流處理器。現在來看看GCN陣列的微觀結構。

    GCN與GF100的SM何其相似

Tahiti的GCN陣列微觀結構

    GCN陣列里有4組SIMD單元，每組SIMD單元里面包括16個流處理器、或者說是標量運算器。GCN架構已經完全拋棄了此前5D/4D流處理器VLIW超長指令架構的限制，不存在5D/4D指令打包-派發-解包的問題，所有流處理器以16個為一組SIMD陣列完成指令調度。簡單來說，以往是指令集并行，而現在是線程級并行。

GF100的SM（流處理器簇）微觀結構

    可以這么理解，一個GCN陣列與GF100當中的一組SM相當，GF100的一組SM當中有4組共計32個流處理器，而Tahiti的一組GCN當中有4組共計64個流處理器。

    在流處理器部分，終于不用費勁的把AMD和NVIDIA GPU架構分開介紹了，因為GCN與SM已經沒有本質區別。剩下的只是緩存容量、流處理器簇的數量、線程調度機制的問題，雙方根據實際應用自然會有不同的判斷，自家的前后兩代產品也會對這些數量和排列組合進行微調。

    在流處理器部分，我們看到Tahiti與GF100如此相似，那么接下來看到緩存設計時，您可能會要驚呼了……看圖說話：

Tahiti的緩存結構

     最直觀的，Tahiti有一個容量為768KB二級緩存，這個容量與GF100的L2完全相同，都可以進行讀寫操作。

    架構方面AMD的浮點性能游戲性能一直不錯，通用計算方面則比較落后，反之NVIDIA最需要改進的就是對游戲性能影響很到的單精度浮點計算能力。總的來說NVIDIA的CUDA核心被AMD借鑒了個八九不離十，而AMD的三屏，公版數字供電很有可能在開普勒身上看到，趨勢顯而易見——兩大顯卡巨頭，在競爭的同時一直在互相模仿，取長補短。

    有消息說GK104的單精度浮點效率0是Fermi的1.5-2倍，請注意這是效率，如果沒有架構的真正革新，是不會有如此之大的提升的。又有小道消息說GK104居然會有1536流處理器！大家知道GF110才有512 CUDA核心，即便是28nm工藝也無法集成這么多的傳統CUDA核心！

    既然AMD都借鑒NVIDIA的架構了，NVIDIA會不會也來個拿來主義？這次開普勒是否會借鑒AMD的架構優點而彌補自身的缺點？或者之前流傳的規格都是錯的，小道消息才是正解？架構方面NVIDIA之開普勒身上會不會有AMD架構的影子？

    也許上面的預測比較大膽，但有一點現在基本可以確定，ALU（Pixel Shader）規模的大幅放大以及分頻方案的放棄了。天下大勢合久必分分久必合，因為合有合的道理，分有分的原因。當初的G71核心中，NV首次將ALU頻率和核心頻率分開，之后的G80開始ALU頻率可以自由設定，到GT200的固定倍頻，最后GF100ALU頻率是核心雙倍。

    這些其實都是綜合考量當時的游戲和硬件需求而設計的。

　　在Fermi時代雙倍頻設計讓NV得以用30%的ALU規模達成了60%的吞吐總量。節約了寶貴的晶體管強化周邊緩沖資源。

    但ALU的頻率也不是沒有極限的，一方面過高的ALU運行頻率造就更高的局部發熱，另一方面核心頻率無法運行在更高的水平。當工藝改進，核心頻率可以攀登更高水平的時候，棄用分頻技術也是情理之中。

    胡謅指數：★★★；