● 冷静的小个子凭什么还能当第一？ 

　　在围绕Geforce GTX 680的一系列“不解之谜”当中，最核心的一个秘密就是GK104的芯片规模及面积。GK104仅以Tahiti八成多点的核心面积以及75%的单元规模便实现了与之几乎相同的同频性能，并凭借更高的主频最终获得了更高的绝对性能。而另一方面，GK104又以同样的面积塞下了3倍于GF110的ALU单元，并且获得了远高于后者的性能功耗比。是什么因素让NVIDIA能够如此“超常”呢？

　　打开GK104的架构图，也许我们就能获得答案了。

　　GK104拥有4GPC并行的宏观逻辑结构，每个GPC内部包含2个全新的SMX单元，整个架构合计拥有8个SMX单元。SMX单元的结构，就是我们解开答案的钥匙。

　　在GK104中，每个SMX单元内部包含了192个ALU，这一数值达到了GF100/110的SM的6倍，但是从GK104的Die Shot分析来看，每个SMX单元在GPU中所占的面积比例与GF100/110中2个SM单元所占的比例几乎相当。换句话说，如果使用相同的制造工艺，SM单元在同样的面积上只能布置大约64个ALU单元，这仅仅是SMX单元的1/3而已。

　　无论SM还是SMX单元，其内部大体上都可以分为三个组成部分——Logic controller（逻辑控制单元）、ALU团簇以及支援两者工作的缓冲体系，三者所占的空间共同构成了SM/SMX单元的面积。ALU团簇的大幅放大会吞噬掉其他组成部分所能够占用的芯片面积，而SM与SMX的缓冲总量大体相当，寄存器总量上SMX甚至比SM还要多上一倍，所以留给ALU团簇可以挤占的部分，就只剩下Logic controller了，事实上NVIDIA也确实这么干了，SMX的高ALU数量，正是通过缩减Logic controller的规模以及所占的面积所换来的。

　　Logic controller在ALU团簇中的作用是非常重要的，它负责着整个SM/SMX单元内部所有ALU的控制管理工作。当任务被解离成线程之后，Logic controller要针对线程进行各种判断和控制操作，将它们泵送给适当的可以执行任务的单元，然后在单元完成运算之后及时将任务回收。可以说Logic controller的控制是SM/SMX单元正常动作的最根本保障。

　　Logic controller如此重要，NVIDIA怎么干公然削减它的规模呢？构成Logic controller的那些晶体管以及他们背后的工作和对性能的影响跑到哪里去了？要明白这些，我们先要从Kepler架构引入的黑科技之一——全新的Scheduling过程说起了。