GeForceGTX750Ti-GTX750新技术解析.docx

GeForce GTX 750 Ti/GTX 750 新技术解析作为Maxwell GPU的先锋军，由于工艺的限制， GeForce GTX 750 Ti和GTX 750并没有使用20nm的工艺打 造，而是较为保守的使用了成熟的28nm工艺而在架构方 面，全新的Maxwell架构经过了全新的设计，计算单元组织 方式进化为 SMM (Sreaming Multiprocessors Maxwe 11),降 低了 SM尺寸，提高了 SM数量及调度逻辑单元数量，主打每 瓦特性能Maxwell架构首发的两个型号产品GeForce GTX 750 Ti 和GeForce GTX 750均使用了新的GM107核心这次新核心 产品的发布与之前略有不同，一方面是受20nm工艺拖累， 首发的GM107是一颗偏低端的核心，一改之前首发旗舰级核 心的做法另一方面，这两张新架构、新核心的显示卡也没 有使用全新的产品序列，仍然和Kepler架构产品一起使用 GeForce GTX 700系列的命名，这次英伟达的做法相比之前 经常旧瓶装新酒的做法可谓非常厚道GeForce GTX 750 Ti 和 GeForce GTX 750 均基于 Maxwell 架构中低端的GM107核心,其中前者使用的是全规格的核心, 拥有640个CUDA处理器，可搭配1GB或2GB的128bit GDDR5 显存,预设频率1020〜1085/5400MHZ,官方TDP仅60W；而 后者屏蔽了一组SMM,拥有512个CUDA处理器，搭配1GB 128bit GDDR5 显存，预设频率 1020〜1085/5000MHz,官方 TDP仅55WO为了凸显低功耗特性，GeForce GTX 750 Ti和 GeForce GTX 750公版显示卡都仅使用了 5. 75英寸、单槽位 的身型，并且更都采用无外接供电设计。

根据英伟达的说明，GeForce GTX 750 Ti和GeForce GTX 750两款新品上市（参考售价999元和799元）后，将会取 代 GeForce GTX 650 Ti 的地位，下承 GeForce GTX 650,上 接 GeForce GTX 660 （GeForce GTX 650 Ti Boost 将逐渐退 市），并与AMD的R7系列多款显示卡展开竞争全新的麦克斯韦1.0架构英伟达表示，Maxwell架构将会有两代，用在GeForce GTX 750 Ti和GeForce GTX 750上的GM107核心和只用于移 动版的GM108核心均采用的是第一代的Maxwell 1. 0,以28nm 工艺制造，主打低功耗而Maxwell 2.0,或者是第二代， 传说将会使用20nm工艺打造，会晚些到来，主打高性能与 发烧友市场Maxwell 1. 0主打的将是能耗比或者是每瓦特性能，通 过英伟达之前推出的Tegra处理器和游戏设备SHIELD就可 以看出，英伟达在原有的传统游戏PC、工作站及超级计算机 领域外，开始拓展一些新的市场注重低功耗和每瓦特性能 的显示卡，可以应用于新晋的、以Mini-ITX为例的小型PC 和以Steam Machines为例的游戏主机，在家庭娱乐市场上 进一步分一杯羹。

GM107的核心布局与上代相比变化其实并不大，定位偏 低的GM107核心拥有一个GPC,两个64bit显存控制器及配 套的2组ROP单元(每组8个，共计16个)，外加二级高速 缓存GPC里仍旧包含一个光栅引擎(Raster Engine), SM 单元的数量增加为5个，组织方式也使用了全新的设计随 着Fermi、KeplerMaxwe 11架构的逐步进化，GPC里的SM 架构组织方式也从SM变成了 SMX,再变为全新的SMM (Sreaming Multiprocessors Maxwe11)oMaxwe 11 架构的 SMM,依然和 SMX 一样，由 PolyMorph 引擎(2.0). CUDA 核心、Load/Store 单元、SFU、Warp 调度 器和分发单元、Register File、纹理定址/拾取单元、纹理 缓存、指令缓存等等组成最主要的变化是，在PolyMorph 引擎(2.0)和指令缓存区之下，Maxwell架构将一个SM分 为4个独立的处理块，每个独立的处理块拥有自己的指令缓 冲区、调度器、32个CUDA核心,以及Load/Store和SFU单 元之前在Kepler架构一个SMX里的纹理高速缓存和64KB 共享显存/一级高速显存组合也发生了变化，由一对处理块 共享4个纹理过滤单元和一个纹理高速缓存，然后64KB共 享显存成为独立单元，被4个块共享。

在SMM外，Maxwell 架构还将核心的二级高速缓存配置从GK107 (同样是一组 GPC、两组显存控制器)的256KB大幅提升到了 2 048KB,用 以降低显存带宽需求除了全新的布局，控制逻辑分区、负荷均衡、时钟门控 粒度、编译器调度、每时钟周期发出指令条数等方面， Maxwe 11架构也进行了改进这样Maxwe 11架构，一改Kepler 架构的SMX主要大量堆CUDA计算核心，架构效率会受到一 定程度的影响的做法，核心降低了 SM尺寸，提高SM数量及 调度逻辑单元数量，以达到简化设计与调度逻辑、节省了面 积与功耗、降低计算延迟的目的除了架构的革新，Maxwe 11还有几点新的变化首先，Maxwell改进了在Kepler上加入的硬件H. 264视频编码器 NVENC,可以实现更快的编解码速度（英伟达称编码速度可 以提升1. 5〜2倍，解码速度提升8〜10倍），以服务于H. 264 视频编解码和自己的特色功能ShadowPlay,游戏视频实时录 制其次，Maxwe 11使用了全新的GC5功率状态，能在视频 播放等轻载型使用场合降低GPU的功耗除此之外，英伟达 显示卡一直以来的一些特性，比如支持PhysX、TXAA、GPU Boost、G-Sync、GeForce Experience 等等，Maxwe 11 核心、 GeForce GTX 750 Ti 和 GeForce GTX 750 都全部支持。

我们非常惊喜的看到，Maxwell所采用了的全新设计， 一改之前Kepler使用庞大规模ALU设计的SMX,采用新的 SMM,让核心可以更有效的利用每一个计算单元，开始走上 了追求效率之路外加Maxwe 11架构在编译器调度、每时钟 周期发出指令条数等方面的改进，以及容量更大的二级缓存 等设计，使得每个计算核心的效率和每瓦特性能都有了显著 增长只是受到20nm制程工艺的拖累，我们暂时只能靠一 颗偏低端的核心来尝尝鲜不过对性能有较高要求用户也无 须着急，高性能Maxwell 2. 0产品的出现只是时间问题。