GTX680架構解析 GPU版開普勒三大定律

    今年一月份，在AMD發布HD7970時，我們曾詳細的分析過AMD代號為南方群島的“Graphics Core Next”架構。這是AMD收購ATI之后的近5年來第一次對GPU架構進行“傷筋動骨”的“手術”，而架構調整的核心內容則是為并行計算優化設計，我們發現AMD的GCN架構與NVIDIA的GPU有很多相似之處。

    當時筆者曾感慨：“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已經沒有本質區別了。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。AMD向NVIDIA的架構靠攏，證明了他這么多年來確實是在錯誤的道路上越走越遠，還好浪子回頭金不換，這次GCN架構簡直就是大躍進！”

    促使AMD做出革命性改進的一大原因，就是從R600開始SIMD（單指令多數據流）VILW（超長指令集）的效率問題，AMD的GPU固然擁有恐怖的浮點運算能力，但很多時候都不能完全發揮出來，由此導致游戲性能和計算性能都要大打折扣。此后的四代產品雖然在R600的基礎上修修補補，但始終未能從根本上解決問題。

AMD承認，從VLIW到GCN是GPU的革命，這次革命NVIDIA幾年前就完成了

    NVIDIA的GPU從G80時代開始，其MIMD（多指令多數據流）一直以高效能而著稱，但也存在一個讓人頭疼的問題——GPU流處理器數量較少、浮點運算能力太低，這同樣限制了N卡在游戲以及計算方面的實際性能。

    AMD的SIMD架構可以用較少的晶體管造出龐大數量的流處理器、擁有恐怖的理論浮點運算能力；而NVIDIA的MIMD架構必須使用更多的晶體管制造出看似比較少的流處理器，理論浮點運算能力相差很遠。雙方走的都是極端路線，AMD以數量彌補效率的不足，而NVIDIA以效率彌補數量的劣勢。

    6年前從G80和R600開始，NVIDIA和AMD在GPU架構上分道揚鑣，這么多年經歷了風風雨雨之后，發現極左或極右路線都有各自的局限性，修正主義治標不治本，唯有走中間路線才是正道！不過中間路線也有不同的走法，有些人還是偏左、有些人還是偏右……