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    从2012年3月发布Kepler架构到现在已经过去2年半了,NVIDIA先后推出了GK104及GK110两种Kepler架构,还有GTX 750 Ti的Maxwell架构,前两者聚焦于性能,这是越来越强,而从Kepler到Maxwell,NVIDIA并没有从旗舰级开始推新,但千元级的GTX 750 Ti显卡已经初步给人们展示了Maxwell新架构的威力——超高的效率,让人对Maxwell高端显卡充满了期待。现在,属于Maxwell旗舰的时刻来了,GM204核心终于登场了。

    NVIDIA今天发布的显卡越过了GTX 800系列直接进入GTX 900系列,首发的是GeForce GTX 980及GTX 970,二者都使用了Maxwell架构的GM204核心,不同的是GTX 980是完整的GM204核心,编号GM204-400-A1,GTX 970核心有所精简,编号为GM204-200-A1,这和当年发布GTX 680GTX 670的情况差不多。


    GM204-400核心

    GM204、Maxwell架构

    GeForce GTX 980/970使用的是NVIDIA的Maxwell架构,这是目前Kepler架构的继任者,不过这并非Maxwell架构首次露面了,2月份的GTX 750 Ti、GTX 750显卡上已经使用了第一代Maxwell架构了,也正是那两款显卡上我们首次见识到了Maxwell架构超高的能效。

    关于Maxwell架构,我们在GTX 750 Ti/750显卡的同步评测中做过介绍,它们使用的是GM107核心,在第一代Maxwell架构中,NVIDIA改进了原来的SMX单元,每核心的效能提升了35%,每瓦性能比是Kepler架构的2倍。


    初代Maxwell架构已经展示出强劲的运行效率了

    GM107核心规模比较小,最多5组SMM单元,640个CUDA核心,而GTX 980所用的GM204核心拥总计16组SMM单元,CUDA核心为2048个,比GK104核心的1536个CUDA核心增多了,相比GK110核心的2880个CUDA核心则有所减少,不过Maxwell架构的CUDA核心效率更高,性能反而更强了。


    GM204核心拥有16组SMM单元,2048个CUDA核心

    整个GM204核心可分为4组GPC单元,每组GPC则包含4个SMM单元,每个SMM单元又包含128个CUDA核心,8个纹理单元以及一个多边形引擎单元(PolyMorph Engine 3.0),总计2048个CUDA核心,128个纹理单元,而GTX 970则拥有13组SMM单元,1664个CUDA核心。

    此外,GM204核心依然维持了GK104核心的四组64bit GDDR5显存控制器,不过每组显存控制器的ROP单元从8个提高到了16个,L2缓存也从512KB提升到了2MB,总计256bit位宽,64个ROP单元。


    每组SMM单元拥有128个CUDA核心和独立的多边形单元

    单从SM单元的变化来看,Maxwell架构中每组SMM单元是128个CUDA核心,Kepler架构中每组SMX单元是192个CUDA核心,看起来规模缩小了,但整个SMM/SMX单元的数量实际上是从原来的8组提高到了16组,Maxwell架构的高效使得NVIDIA在核心面积没有翻倍的情况就实现了SM单元数量翻倍的目标。

    此外,Maxwell架构中每组SMM单元都拥有了独立的多边形单元,因此总的多边形单元数量也翻倍了,这意味着曲面细分性能会有成倍的提升。

    整个架构中变化不大的单元就是纹理单元了,Kepler架构中每组SM单元是16个TMU纹理单元,现在降低到了8个,不过SM数量翻倍,因此纹理单元总数还是128个,不过NVIDIA表示他们改善了纹理单元的效率,因此数量不变的情况下纹理填充率性能也提升了12%。

    GeForce GTX 980、GTX 970显卡的完整规格如下:

    Kepler时代,NVIDIA衍生出GK104和GK110两个核心,二者架构类似,但是规模相差极大,用途也不一样,GK110更注重运算性能。今天发布的GM204核心从命名和定位上看更像是取代GK104核心的,而传闻中NVIDIA还会更高级的GM2xx核心,后者才会取代GTX Titan级别的显卡。

    不看繁杂的参数的话,GTX 980/970最吸引人的地方有2点,首先是显存容量,虽然是256bit位宽的,不过显存容量达到了4GB,是GTX 680/670的2倍,比GTX 780、GTX 780 Ti的3GB也要高,与AMD的R9 290X/290显卡看齐。

    第二点则是极低的TDP功耗,Maxwell架构的高效率让人惊叹,GTX 980只有165W,GTX 970更是低至145W,以往这种指标都是中端显卡的水准,而后面的测试中GTX 980、GTX 970也确实展示了惊人的功效。

    此外,这两代的显卡在制程上依然没有升级,20nm工艺用在GPU上恐怕要等到明年了,AMD和NVIDIA能做的都是在现有28nm工艺下深挖架构效率了。

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    • 我匿名了  2015-01-06 12:58

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    • 我匿名了  2014-10-25 09:41

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    • 我匿名了  2014-09-22 11:50

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