开普勒秒杀GCN 新卡皇GTX680首发评测

    最后再来看看开普勒架构在其它方面的改进：

● 多形体引擎2.0：

    从GTX480开始，NVIDIA就宣称只有自己“做对了DX11”，因为GF100核心拥有多达16个多形体引擎，每个多形体引擎内部都有独立的曲面细分单元，而HD5870整颗Cypress核心只有1个曲面细分单元。通过专项测试来看，GTX480的曲面细分和几何性能都遥遥领先于HD5870。

    AMD方面当然也意识到了孽弱的曲面细分性能是个瓶颈，一方面强调“曲面没必要分太细”，另一方面也在新一代产品中不断的加强曲面细分性能。根据AMD官方的说法，HD6870通过双超线程分配处理器将中等程度的曲面细分性能提高了2倍；HD6970通过双图形引擎又提升了2倍；而HD7970则重新设计了曲面细分单元，在所有等级下都可以达到HD6970的4倍！最终HD7970的曲面细分能力相比HD5870提升了10倍左右！

    在AMD不断更新架构的同时，NVIDIA的DX11 GPU没有变化（GF110和GF100是一样的），显然HD7970的曲面细分性能已经超越了GTX580。这次该NVIDIA着急了。

    在开普勒架构中，我们看到了多形体引擎2.0版，结构上没有什么变化，但处理能力翻倍了。NVIDIA称，Kepler的多形体引擎在同频率下的性能是Fermi的两倍，而且新引擎在重度曲面细分情况下的效率更高，性能损失更小。

DX11理论曲面性能性能测试，横轴为细分级别

    值得注意的是，GK104只有8个多形体引擎，而GF110有16个多形体引擎，但最终GTX680的曲面细分性能比GTX580还要强，看来单个引擎的效能确实翻倍了，超出那部分的性能应该是高达1GHz频率的贡献。

    可以看出，NVIDIA的曲面细分单元在重度细分模式下的效率更好一些，低级别模式下HD7970并不差还略占优势，但级别越高差距就越大。根据目前DX11游戏的发展趋势来看，“曲面没必要分太细”的说法已经过时，不然AMD也就成倍的增加曲面细分性能了，未来的DX11游戏会加入高精度曲面细分引擎，届时N卡的优势会得到体现。

● 更快的高速缓存：

    GK104的缓存设计与GF100没有区别，都是一级缓存、一级纹理缓存、二级缓存这样的层级设计，而且缓存容量的配比也没有变化，但因为模块化设计的关系，总容量有所减少。

缓存架构让各流水线之间可以高效地通信，减少了显存读写操作

    GK104的每个SMX当中配有64KB的Shared Memory/L1，GK104总共拥有8个SMX，所以一级缓存的总容量是512KB。

    GK104的每个光栅单元/64bit显存控制器配有128KB的L2，GK104总共有4个64bit显存控制器，所以二级缓存的总容量也是512KB。

    与GF100的1MB一级缓存、768KB的二级缓存相比，GK104的缓存容量确实小了很多，这个可以通过芯片透视图明显的看出。

    虽然缓存容量变小了，但速度快了很多，NVIDIA强调GK104的L2带宽比GF110增加了73%，其中改进的算法提高了30%的缓存命中率，另外的43%则是得益于高达1GHz的核心频率。此外，原子操作的吞吐量也大增3.5倍，尤其是单一共享地址的原子操作可提升11.7倍之多！

● 更多的纹理单元：

    GK104的每个SMX内部拥有16个纹理单元，8个SMX总计128个纹理单元；GF110的每个SM内部拥有4个纹理单元，16个SM总计64个纹理单元；可以看出GK104这次大幅增加CUDA核心数量的同时，也没有忘记纹理单元。

    除了数量翻倍之外，纹理存取的限制也放开了，以前因为DX11 API的限制，GPU最多只能对128个纹理进行操作，而现在GK104可以使用超过100万像素的纹理贴图，而且可以并行的对多个纹理同时操作，在使用超大纹理时的CPU占用率大幅下降。但由于微软DirectX API的限制，目前GK104的这些特性还只能在OpenGL API中体现，未来版本的DirectX可能会加入支持。