NVIDIA Fermi架构白皮书:迈向视觉真实性的下个台阶
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更新于2024-07-19
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NVIDIA的费米架构白皮书深入探讨了下一代CUDA计算和图形架构的设计理念与技术革新。在图形处理单元(GPU)性能提升的需求驱动下,NVIDIA工程师意识到,为了实现更高级别的视觉真实感,费米架构必须比前一代的Kepler架构更为高效。该白皮书详细介绍了以下几个关键部分:
1. **GPU历史回顾**:首先概述了GPU计算的历史,强调了NVIDIA在GPU领域的重要地位,以及费米架构的诞生背景。
2. **G80架构**:作为费米架构的前身,G80被提及,它为后续的发展奠定了基础,但费米架构在此基础上进行了重大改进。
3. **费米架构介绍**:白皮书的核心内容是费米架构,包括其设计理念,特别强调了对CUDA核心能力的提升,如拥有512个高性能CUDA核心,提供了强大的并行处理能力。
4. **硬件执行和指令集**:介绍了费米架构的硬件执行机制,包括第三代流多处理器(Stream Multiprocessor,SM),双线程调度器,以及优化的内存子系统,如可配置的共享内存和L1缓存。
5. **CUDA支持和兼容性**:费米架构不仅支持CUDA,还与OpenCL和DirectCompute标准无缝协作,提供了完整的C++支持,增强了对各种编程模型的兼容性。
6. **浮点精度和性能优化**:采用IEEE 32-bit浮点精度,并通过条件预测来改善性能,使得计算更加精确且高效。
7. **内存创新**:NVIDIA引入了Parallel Data Cache技术,配置有L1和统一L2缓存,以及首次支持错误纠正码(ECC)内存,确保数据的准确性。此外,还支持快速原子操作和GigaThread线程调度,提高了内存访问速度和并发执行效率。
8. **应用兼容性与速度提升**:费米架构的设计使应用程序运行速度提升了10倍,表明其在实际应用中的优越性能。
总体而言,NVIDIA费米架构白皮书详细揭示了该公司如何通过技术创新和架构优化,将GPU性能推向新的高度,以满足不断增长的图形计算需求,为开发者和用户带来了前所未有的计算体验。
2020-05-07 上传
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Bingjian-Gong
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