开创视觉计算帝国GTX280/260权威评测

第二章/第五节 GTX200核心大幅扩充流处理器

    首先来看看GTX200核心的细节部分，和上代的G80/G92相比，几乎所有的微架构都作了调整，并大幅扩充规模：

    G80/G92拥有128个流处理器，这些流处理器分为8组TPC（线程处理器簇），每组16个SP（流处理器），这16个SP又分为两组SM（多核流处理器），SM是不可拆分的最小单元，是8核心设计。因此G8X系列规格最低的显卡就是8个流处理器的8400GS和8400M G（笔记本显卡）。

    GTX200将TPC数量从8个扩充至10个，而且在每个TPC内部，SM从2个增加到3个，SM依然是8核心设计。如此一来，GTX200核心的流处理器数量就是，8×3×10=240个，几乎是G80的两倍！

    纹理单元部分，GTX200的每个TPC内部拥有8个TF，这样总共就是8×10=80个纹理单元。这里GTX200的纹理过滤单元和定址单元的数量是相等的，而G80的纹理定址单元只有纹理过滤单元的一半（事实上G92核心中TA和TF数量就相等了）。

● GTX200核心微架构改进

    GTX200核心在流处理器、纹理单元数量上的扩充是很容易理解的，其实除了扩充规模之外，在架构的细微之处还有不少的改进，这些都有助于提高新核心在未来游戏或通用计算中的执行效能：

1. 每个SM可执行线程上限提升：G80/G92核心每个SM（即不可拆分的8核心流处理器）最多可执行768条线程，而GTX200核心的每个SM提升至1024条，而且GTX200拥有更多的SM，芯片实力达到原来的2.5倍！

2. 每个SM的指令寄存器翻倍：GTX200与G80核心在SM结构上基本相同的，但功能有所提升，在执行线程数增多的同时，NVIDIA还将每个SM中间的Local Memory容量翻倍（从16K到32K）。Local Memory用于存储SM即将执行的上千条指令，容量增大意味着可以存储更多的指令、超长的指令、或是各种复杂的混合式指令，这对于提高SM的执行效能大有裨益。

双倍寄存器的优势：代表DX10性能的3DMarkVantage得分直接提升15%

    当前和未来的DX10游戏，越来越多的使用复杂的混合式Shader指令，一旦排队中的超长指令溢出或者在N个周期内都排不上队，那么就会造成效率下降的情况，此时双倍寄存器容量的优势就体现出来了。由于Local Memory并不会消耗太多晶体管，因此将其容量翻倍是很合算的。