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本文约6134字，需10分钟阅读（全文浏览） 从2012年3月发布Kepler架构到现在已经过去2年半了，NVIDIA先后推出了GK104及GK110两种Kepler架构，还有GTX 750 Ti的Maxwell架构，前两者聚焦于性能，这是越来越强，而从Kepler到Maxwell，NVIDIA并没有从旗舰级开始推新，但千元级的GTX 750 Ti显卡已经初步给人们展示了Maxwell新架构的威力——超高的效率，让人对Maxwell高端显卡充满了期待。现在，属于Maxwell旗舰的时刻来了，GM204核心终于登场了。
NVIDIA今天发布的显卡越过了GTX 800系列直接进入GTX 900系列，首发的是GeForce GTX 980及GTX 970，二者都使用了Maxwell架构的GM204核心，不同的是GTX 980是完整的GM204核心，编号GM204-400-A1，GTX 970核心有所精简，编号为GM204-200-A1，这和当年发布GTX 680和GTX 670的情况差不多。
GM204、Maxwell架构 GeForce GTX 980/970使用的是NVIDIA的Maxwell架构，这是目前Kepler架构的继任者，不过这并非Maxwell架构首次露面了，2月份的GTX 750 Ti、GTX 750显卡上已经使用了第一代Maxwell架构了，也正是那两款显卡上我们首次见识到了Maxwell架构超高的能效。 关于Maxwell架构，我们在GTX 750 Ti/750显卡的同步评测中做过介绍，它们使用的是GM107核心，在第一代Maxwell架构中，NVIDIA改进了原来的SMX单元，每核心的效能提升了35%，每瓦性能比是Kepler架构的2倍。
GM107核心规模比较小，最多5组SMM单元，640个CUDA核心，而GTX 980所用的GM204核心拥总计16组SMM单元，CUDA核心为2048个，比GK104核心的1536个CUDA核心增多了，相比GK110核心的2880个CUDA核心则有所减少，不过Maxwell架构的CUDA核心效率更高，性能反而更强了。
整个GM204核心可分为4组GPC单元，每组GPC则包含4个SMM单元，每个SMM单元又包含128个CUDA核心，8个纹理单元以及一个多边形引擎单元（PolyMorph Engine 3.0），总计2048个CUDA核心，128个纹理单元，而GTX 970则拥有13组SMM单元，1664个CUDA核心。 此外，GM204核心依然维持了GK104核心的四组64bit GDDR5显存控制器，不过每组显存控制器的ROP单元从8个提高到了16个，L2缓存也从512KB提升到了2MB，总计256bit位宽，64个ROP单元。
单从SM单元的变化来看，Maxwell架构中每组SMM单元是128个CUDA核心，Kepler架构中每组SMX单元是192个CUDA核心，看起来规模缩小了，但整个SMM/SMX单元的数量实际上是从原来的8组提高到了16组，Maxwell架构的高效使得NVIDIA在核心面积没有翻倍的情况就实现了SM单元数量翻倍的目标。 此外，Maxwell架构中每组SMM单元都拥有了独立的多边形单元，因此总的多边形单元数量也翻倍了，这意味着曲面细分性能会有成倍的提升。 整个架构中变化不大的单元就是纹理单元了，Kepler架构中每组SM单元是16个TMU纹理单元，现在降低到了8个，不过SM数量翻倍，因此纹理单元总数还是128个，不过NVIDIA表示他们改善了纹理单元的效率，因此数量不变的情况下纹理填充率性能也提升了12%。 GeForce GTX 980、GTX 970显卡的完整规格如下：
Kepler时代，NVIDIA衍生出GK104和GK110两个核心，二者架构类似，但是规模相差极大，用途也不一样，GK110更注重运算性能。今天发布的GM204核心从命名和定位上看更像是取代GK104核心的，而传闻中NVIDIA还会更高级的GM2xx核心，后者才会取代GTX Titan级别的显卡。 不看繁杂的参数的话，GTX 980/970最吸引人的地方有2点，首先是显存容量，虽然是256bit位宽的，不过显存容量达到了4GB，是GTX 680/670的2倍，比GTX 780、GTX 780 Ti的3GB也要高，与AMD的R9 290X/290显卡看齐。 第二点则是极低的TDP功耗，Maxwell架构的高效率让人惊叹，GTX 980只有165W，GTX 970更是低至145W，以往这种指标都是中端显卡的水准，而后面的测试中GTX 980、GTX 970也确实展示了惊人的功效。 此外，这两代的显卡在制程上依然没有升级，20nm工艺用在GPU上恐怕要等到明年了，AMD和NVIDIA能做的都是在现有28nm工艺下深挖架构效率了。 |
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