GTX400系列产品新特性

    ● GTX400系列产品新特性

    如果说DirectX 10是微软为了提供更多特效同时大幅度改进GPU架构所设计的一套图形API，那最新问世的DirectX 11就是对DirectX 10的完美补充。在全新的DirectX 11世界中，我们看到了更加合理的图形渲染方式和更真实的3D渲染。而这些特效的支持，离不开一块性能优秀的显卡做支持。

    AMD用最快速度将产品推向市场，虽然它所设计的DirectX 11产品特性并不十分突出，但是它完全符合新一代技术对于硬件的要求。而一心要做图形业界Intel的NVIDIA这次选择了设计一款完美的产品，它重新设计架构，大幅度增强了GPU的几何处理能力。我们在之前已经对Fermi架构Geforce GTX400系列的首发产品GTX470和GTX480进行了深度测试，带领玩家了解了GTX400系列显卡在DirectX 11游戏。

    GF100 GPU基于图形处理团簇（翻译为GPC），可扩展流阵列多处理器（SM）和内存控制器（MC）。一个完整GF100实现四个GPC，16个SM和6个内存控制器。通过对GPC的开启和关闭，对SM和内存控制器不同的配置，可以划分出满足不同价位的产品。所以我们也可以称GF100为一个4 GPC核心的GPU。

Fermi架构GF100功能单元分布

        图中我们可以看到GF100的总线接口、GigaThread线程调度器、四个完整的GPC单元、六个内存控制器、六个ROP簇和768KB二级缓存。每个GPC单元包含四个多边形引擎。六个ROP簇紧邻二级缓存。

    GF104这款核心在NVIDIA首款支持DirectX 11的GPU核心GF100之后发布，在性能和发热方面达到业界公认的最佳平衡。GF100核心上市以来虽在效能上取得一定幅度的领先，但也受到许多批评，中端市场向来是兵家必争之地，所以NVIDIA对新GF104核心想必是寄予厚望。 

GF104 SM架构图

        GF104的一个SM中现在拥有48个CUDA Core，每个CUDA Core由两个Dispatch Port、Operand Collector、Result Queue以及INT整型数单元与FP浮点数单元构成。其中GF104的ALU和FPU均继承了GF100中CUDA Core的优良特性，例如ALI可以支持64bit精度指令运算，还有比较、布尔和移位等指令计算，值得一提的是Fermi架构的ALU通过改进现已完整支持32bit整数算法。同时FPU支持IEEE 754-2008标准，这一切一切的改变和支持都为Fermi架构在GPU通用计算上打下坚实基础。

    GF106这款GPU拥有出色的DX9/10、GTX 400系列级别的DirectX 11游戏效能及热门的3D Vision支持FULL HD分辨率。

    从上面的架构图我们可以看到GF104保留了Fermi架构的精髓，特别是完整的多形体引擎和可读写的二级缓存都在其中，同时这款架构在晶体管数量极其有限的情况下增加了TUM单元数量。在GTX460首测文章中，我们可以看到这款GF104芯片拥有的56个TMU单元已经大幅度提升了芯片的纹理处理能力。

        通过NVIDIA Inspector软件识别我们能够了解到，两款GeForce GTX 460拥有相同的336个流处理器和相同的675MHz/1800MHz/2300MHz频率，此外二者还拥有相同的2个GPC数量、7个SM数量和56个纹理单元数量等。

        而两个版本的不同主要集中在本地显存相关的参数上，例如1GB版本拥有256bit显存位宽、32个光栅处理器、512KB的L2缓存和115.2GB/s内存带宽；而768MB版本则拥有192bit显存位宽、28个光栅处理器、384KB的L2缓存和86.4GB/s内存带宽。