NVIDIA Fermi架构与专业渲染

    ● NVIDIA Fermi架构与专业渲染

    那么，什么是NVIDIA Fermi呢? Kilbride将其描述为NVIDIA GPU所采用的全新图形架构。

    “开发Fermi花费了三年时间，大大超过了上一代平台的开发时间。NVIDIA Fermi代表了我们图形架构的一次重大变革。”

    过去，显卡通常处理简单的光栅元素，最终利用OpenGL来提升性能。NVIDIA Fermi则能够高效地处理实际的三角形，这无疑掀起了一次行业革命。对于AutoCAD以及例如Civil 3D这样的同类应用程序来说，该架构使它们的梦想变成了现实。这些应用程序完全依赖三角形网格。

Fermi架构GF100功能单元分布

    最终GPU出现了，而且这些GPU还具备纹理与光照功能。这样，应用程序便可以将这些功能交给图形硬件处理，而非计算机中的CPU。 两年后，GPU拥有了顶点和像素着色器，可以独立处理不透明度等各种任务。NVIDIA Fermi架构超越了所有这些功能，让GPU能够执行通用运算。这样一来，应用程序便能够再次将一些密集的算法运算从CPU转移到GPU上来，让GPU负责处理有限元分析 (FEA) 以及体积数据分析等任务，例如医学成像方面用到的这些处理任务。

    NVIDIA Quadro GPU还包含一种叫做纠错码（ECC）的存储器技术，该技术的工作方式与奇偶校验有些类似。一少部分存储器用作指令副本，然后GPU会参考这些指令副本，就像一个核对表一样，以确保每一条指令都能得到预期的结果。如同一个自建家园一样。 他们会发送一些完成操作后的外观照片，这样，你就能够知道是否已经完成了操作。如果出现问题，则重新发送信息并重新运算，直到ECC比对结果正确为止。Sean告诉我，在医学成像领域中这一点十分重要，因为人们需要依赖精确的结果。

Fermi架构存储体系可配置缓存结构

    这里顺便提及Fermi首次在GPU中引入全局ECC的作用。Fermi是第一款支持内存错误检查和修复（ECC）的GPU架构。在使用GPU做大数据量的处理和高性能计算的时候，ECC是有大量的需求。在医疗图像处理和大型集群中，ECC是最有用的特性。

    正常情况下的内存位的存储错误，都会引起软件的错误。ECC就是在上述错误没有多系统造成影响的情况下，用来检查和纠正这样的错误。由于这样的错误会根据系统的增大线性的增加，ECC就成为大型集群中必不可少的需求。

    囊括所有这些功能，而且又加入了高速64位浮点运算，如此一来，我们便能够大幅提升三角形运算性能。最新的NVIDIA Quadro解决方案最高可实现5倍的应用程序性能提升以及8倍的计算模拟性能提升。