最強(qiáng)GTX970誕生？索泰GTX970至尊評測
泡泡網(wǎng)顯卡頻道10月24日 無論是對于CPU還是GPU，真正的指數(shù)性增長一般只存在于理論中或者實驗室里，具體到產(chǎn)品總會受到種種環(huán)境因素的制約，很難成為現(xiàn)實。然而Maxwell架構(gòu)產(chǎn)品的發(fā)布讓我改變了原有的觀點(diǎn)。
實際情況是架構(gòu)革命帶來的提升也有可能超越工藝進(jìn)步！如果說在GM107發(fā)布的時候還有不少質(zhì)疑的聲音，那GM204的發(fā)布讓所有人都見證Maxwell的強(qiáng)大，如果說GTX750Ti僅僅是小試牛刀，那搭載GM204的GTX980/970無疑是壓軸之作了！
NVIDIA于北京時間9月19日9點(diǎn)開始，舉辦一場全球性的 PC 游戲盛會Game24。這次的盛會同時給用戶們帶來了全新架構(gòu)的GTX970和GTX980顯卡。索泰作為全球一線的顯卡制造廠商，憑借雄厚的實力，精心為用戶設(shè)計推出了非公版的索泰GTX970-4GD5 至尊OC，今天就奉上這款次高端的詳細(xì)評測！
GTX970和GTX980都使用了Maxwell架構(gòu)的GM204 GPU，Maxwell在流式多處理器(SM)方面采用了一種全新設(shè)計，可大幅提高每瓦特性能和每單位面積的性能。雖然Kepler SMX設(shè)計在這一代產(chǎn)品中已經(jīng)相當(dāng)高效，但是隨著它的發(fā)展，NVIDIA的GPU架構(gòu)師再次在能效比利用方面突破了難關(guān)。
Maxwell SM設(shè)計實現(xiàn)證明了這一點(diǎn)，控制邏輯分區(qū)、負(fù)荷均衡、時鐘門控粒度、編譯器調(diào)度、每時鐘周期發(fā)出指令條數(shù)等方面的改進(jìn)以及其它諸多增強(qiáng)之處讓Maxwell SM(亦稱“SMM”)能夠在效率上遠(yuǎn)超Kepler SMX。全新的Maxwell SM架構(gòu)能夠在GM107中把SM的數(shù)量增至五個(GK107中僅有兩個)，而芯片面積僅增加25%。下表提供了高級對比，對比雙方分別為Maxwell以及上一代GK107 Kepler GPU:
具體來說，首先Maxwell采用了容量大增的二級高速緩存設(shè)計，Maxwell核心架構(gòu)中二級高速緩存容量為2048KB，而GK107中的容量僅為256KB。由于片上高速緩存容量更大，因此需要向顯卡DRAM發(fā)送的請求更少，從而降低了整體顯卡功耗、提升了性能。
除了上述變化以外，NVIDIA的工程師還雄心勃勃地在晶體管水平上調(diào)整了Maxwell GPU中每個單元的實現(xiàn)方式，以便最大限度提高節(jié)能性。所有這些努力的最終結(jié)果是，采用相同的28納米制造工藝，Maxwell能夠提供相當(dāng)于Kepler兩倍的每瓦特性能！
雖然說起來簡單，但事實上這些就意味著Maxwell內(nèi)部所有單元和橫梁結(jié)構(gòu)均得到了重新設(shè)計，數(shù)據(jù)流得到了優(yōu)化，功率管理實現(xiàn)了大幅改變。
雖然從圖形特性的視角來看，第一代Maxwell GPU可提供與Kepler GPU相同的API功能，但從深層來上，Maxwell還在單個GPC(圖形處理簇)內(nèi)實現(xiàn)了多個SM單元，每個SM包含一個多形體引擎(Polymorph Engine)和紋理單元，而每個GPC包含一個光柵引擎(Raster Engine)。ROP依然與二級高速緩存片(L2 Cache Slice)以及顯存控制器聯(lián)系在一起。
GM204
GM 204 GPU包含4個GPC、16個Maxwell流式多處理器(SMM)以及4個64位顯存控制器(共256位)。這就是這一芯片的完整實現(xiàn)形式，規(guī)格大約是GeForce GTX 750Ti中的GM107的3倍。
新一代SMM 處理核架構(gòu)解析
Maxwell SM框圖
而現(xiàn)在每個SM分為四個獨(dú)立的處理塊，每個處理塊具備自己的指令緩沖區(qū)、調(diào)度器以及32個CUDA核心。新的劃分方法簡化了設(shè)計與調(diào)度邏輯、節(jié)省了晶體管與功耗、降低了計算延遲。
總體而言，在這一全新設(shè)計上，每個“SM”的尺寸得到大幅縮減，而性能卻能夠達(dá)到一個KeplerSM的90%。更小的晶體管消耗讓NVIDIA能夠在每顆GPU中實現(xiàn)更多數(shù)量的SM。通過對比Kepler和Maxwell SM總數(shù)的相關(guān)指標(biāo)可發(fā)現(xiàn)，后者的峰值紋理性能比前者高25%，CUDA核心數(shù)量多1.7倍，著色器性能大約高2.3倍。
SMM架構(gòu)顯存系統(tǒng)的改進(jìn)
對GM204來說，要在顯存位寬與上一代Kepler架構(gòu)核心相同的情況下實現(xiàn)性能大幅提升的目標(biāo)，增強(qiáng)顯存系統(tǒng)也同樣重要。內(nèi)部顯存系統(tǒng)帶寬實現(xiàn)了提升，效率也得到了改善。此外，2MB大容量二級高速緩存配置(比之前的任何GPU設(shè)計都大)十分有效地降低了顯存帶寬需求，確保了DRAM帶寬不成為瓶頸。
其他關(guān)于Maxwell架構(gòu)的基本信息，例如通過Giga Thread引擎的主PCI Express接口數(shù)據(jù)流、Polymorph與Raster單元的基本操作等等過于晦澀的知識這里就不再贅述了。
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