● 从4x4x4到大改缓存，GM204特性一览

        作为全新一代架构，GeForce GTX 980所基于的Maxwell架构是NVIDIA的新技术集大成者。NVIDIA对Maxwell架构的一系列重要改进，首先要被提及的就是GPU并行结构的改进。

        在Maxwell架构当中，NVIDIA改变了ALU团簇的绑定方式，在GPC-ALU之间添加了SMM和SM两级，这改变了新架构的宏观并行结构和等级。现在的Maxwell架构拥有4 GPC的宏观并行结构，每GPC下辖4组SMM单元，每组SMM下辖4组SM单元，每组SM单元包含32个ALU。整个架构的宏观并行结构也因此而从之前的二阶三级原则变成了GPC-SMM-SM-ALU的三阶四级原则，因此GM204的宏观并行结构从Fermi/Kepler的4x4/5x3变成了4x4x4。

完整规格GM204架构图

　　NVIDIA采用的Setup以及Rasterizer同GPC绑定的方案在Maxwell当中没有变化，因此GM204架构可以实现单周期输出4多边形，在同频下拥有了和先辈们相当的多边形泵出能力，但光栅化处理能力由于新技术的加入而实现了部分场合的提升。

SMM单元结构（GM204）

       ALU团簇方面，GM204采用了最新的SMM单元设计，在保留完整的几何前端的前提下，SMM单元在内部将ALU团簇再次划分成了4个并行的独立子团簇SM，每个SM包含32个ALU，并且都拥有独立的Scheduler/Dispatch以及Register，每两组SM共享一组统一的Texture/L1 D\$ cache，这与SMX单元192个ALU共享同一组Scheduler、Dispatch、L1 D\$ cache以及Register形成了鲜明的对比，而且也进一步提升了每个ALU所能够获得的Register资源量。 

GM204与GK104规格对比

       与Kepler架构的Shared+L1 D\$ Cache/L1 I\$ Cache/Texture Cache的体系相比，Maxwell架构的Cache体系进化到了L1 D\$+Texture Cache/L1 I\$ Cache。两者最本质的区别，在于Maxwell架构的Shared从L1 Cache当中被独立出去，而L1 D\$ Cache则与Texture Cache合并，可以同时完成运算数据和材质的缓冲工作。 另外，Maxwell还大幅提升了L2 Cache的密度和总容量，Kepler架构的L2密度为128K per MC，这一密度在Maxwell架构的GM204中被提升4倍到了512KB per MC，而且到目前为止的所有Maxwell架构的L2总量都达到了史无前例的2048KB，这一数值已经超越了Kepler旗舰GK110。更大的L2 Cache所带来的好处是显而易见的，它能够为GPU提供比过去更好的数据缓冲，可以改善运算和材质操作环境，还能提升显存体系的效率。