开普勒GK110架构探秘 3倍性能哪里来？

  这两天时值GTC 2012大会，NVIDIA在会上公布了一系列软硬件平台，既有涉及云计算的GeForce GRID、VPX GPU虚拟化技术，也有CUDA 5.0、GPU编程这样针对开发者的应用。

当然，对普通玩家来说最主要的是开普勒架构、GK110核心的Tesla K20加速卡。

  虽然NVIDIA没有公布，但是我们可以猜测一下，GK110架构肯定也会有对应的消费级GeFo

rce显卡产品，只不过具体命名就有多种可能了：循序渐进的GTX 685还是更直接的下一代G

TX 780？考虑到GK110要到第四季度才会发布，到时可能会直面AMD的海岛家族Radeon HD 8000系列，估计命名为GTX 780的可能性更大，这也符合NVIDIA在显卡命名上一贯“激进

”的做法。

PCGH网站报道称，开普勒架构的两名开发人员Lars Nyland、Stephen Jones花了近一个小时

的时间详细讨论了GK110的架构设计。GK110的SMX单元设计虽然跟GK104一样都是19

2个CUDA核心，但是GK104是第三代SMX架构（前两代是GF100的32个、GF104的4

8个），而GK110可以哦算是3.5代，其每组SMX单元增加了4个额外的16-block双精

度浮点单元，大幅提升了双精度浮点运算能力，DGEMM性能也因此增加，比上一代高出

80%以上。 

第二个重要的改变是GK110核心中运行的每个线程现在可以分配多达255个32位的寄存

器（register），而费米架构只有63个。即便寄存器的总数没有变化，双精度浮点运算也会

因此受益。 

另外，NVIDIA官方资料上显示的GK110核心有15组SMX单元，但是围绕这个15组SMX的

具体争论也没有停止。昨天的资料显示GK110只有15组SMX单元，只不过实际启用的可能

是14组，CUDA核心为2688个，而今天Guru3D又爆料称，GK110实际上还是16组SM

X单元，官方资料上的15组是屏蔽后的结果，也就是理论上是3072个CUDA核心，实

际启用了2880个，NVIDIA直接说15组大概是有些“不好意思”。 

其它方面上该介绍的也介绍了，这里就看一下图片报道吧。 

格点管理单元

开普勒GK110：性能、能效、可编程性

从SM到SMX

资源均衡的SMX

Hyper-Q技术

动态并行

GeForce GTX 680对应的Quadro 5100专业卡，但显存只有768MB GDDR5