GK110 Kepler框图和理论性能

Kepler GK110为NVIDIA Tesla打造，其目标是成为世界上并行计算性能最高的微处理器。GK110 不仅大大超过由 Fermi 提供的原始计算能力，而且非常节能，显著减少电力消耗，同时产生的热量更少。完整 Kepler GK110 实施包括 15 SMX 单元和六个 64 位内存控制器。不同的产品将使用GK110 不同的配置。例如，某些产品可能部署 13 或 14 个 SMX。在下面进一步讨论的该架构的主要功能，包括：

1、新 SMX 处理器架构

2、增强的内存子系统，在每个层次提供额外的缓存能力，更多的带宽，且完全进行了重新设计，DRAM I/O 实施的速度大大加快。

3、贯穿整个设计的硬件支持使其具有新的编程模型功能

GK104框架规格

Kepler GK110芯片框图(GTX 780屏蔽了其中的两组SMX)

Kepler GK110 支持新 CUDA Compute Capability 3.5。(有关 CUDA 的简介请参考附录 A ‐CUDA 快速回顾)。下表对比了 Fermi 和 Kepler GPU 架构的不同计算能力的参数：

Fermi和Kepler GPU的计算能力

性能/功率比

Kepler架构的一个主要设计目标是提高电源效率。设计Kepler时，NVIDIA工程师应用从Fermi中积累的经验，以更好地优化Kepler、实现高效运行。台积电的 28nm 制造工艺在降低功耗方面起着重要的作用，但许多 GPU 架构需要修改，以进一步降低功耗，同时保持出色的性能。

Kepler每一个硬件设备都经过设计和擦洗，以提供卓越的性能/ 功率比。出色性能/功率比的最佳案例是Kepler GK110新流式多处理器 (SMX) 中的设计，与最近Kepler GK104引入的 SMX 单元的许多方面类似，但计算算法包括更多双精度单位。