Maxwell領銜!A/N新顯卡能效深度測試
NVIDIA Kepler GPU架構于2012年初問世,它前所未有的能效比催生出全球最快的游戲PC、工作站以及超級計算機和云游戲服務器。甚至智能手機、平板電腦乃至汽車的信息娛樂系統都得益于TegraK1系統(SoC)獲得了空前的視覺計算功能。
而NVIDIA的第一代“Maxwell”架構在上一代的基礎上又獲得了全新的提升。首款基于Maxwell架構的GPU代號為“GM107”,專為筆記本和小型(SFF)PC等功率受限的使用場合而設計。
在1080p分辨率下,GeForceGTX750Ti的性能通??膳c四年前的旗艦GPU——GeForceGTX480比肩,然而熱設計功耗僅為區區60W,是后者的四分之一。
Maxwell在流式多處理器(SM)方面采用了一種全新設計,可大幅提高每瓦特性能和每單位面積的性能。雖然KeplerSMX設計在這一代產品中已經相當高效,但是隨著它的發展,NVIDIA的GPU架構師顯然找到了讓架構效率再一次重大飛躍的方法。
MaxwellSM設計實現證明了這一點,控制邏輯分區、負荷均衡、時鐘門控粒度、編譯器調度、每時鐘周期發出指令條數等方面的改進以及其它諸多增強之處讓Maxwell SM(亦稱“SMM”)能夠在效率上遠超Kepler SMX。全新的Maxwell SM架構能夠在GM107中把SM的數量增至五個(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計,GM107中容量為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整了Maxwell GPU中每個單元的實現方式,以便最大限度提高節能性。所有這些努力的最終結果是,采用相同的28納米制造工藝,Maxwell能夠提供相當于Kepler兩倍的每瓦特性能。
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