GeForce GTX 980

Maxwell ist das erste Ergebnis der Strategie von NVIDIA, neue Architekturen einzuführen GPU werden in erster Linie für mobile und ultramobile Geräte entwickelt, wobei die Energieeffizienz im Vordergrund steht.

Die gesamte Rechenlogik ist in Strukturen konzentriert, die als Graphics Processing Cluster (GPC) bezeichnet werden und von denen es im GM204 vier gibt. Außerhalb des GPC befindet sich das gesamte Backend des Prozessors in Form von ROP-Blöcken und mehreren 64-Bit-Speichercontrollern sowie der Giga-Thread-Engine, die die Funktionen Kontextwechsel, gleichzeitige Ausführung von Kerneln und Lastverteilung übernimmt fließt zwischen dem GPC.

Die Schlüsselinnovation von Maxwell besteht darin, dass Ausführungseinheiten nicht mehr von jedem Scheduler gleichermaßen adressiert werden können. Jeder Scheduler verfügt nun über einen festen Teil der Ressourcen: 32 CUDA-Cores, 8 Load/Store-Blöcke und SFU (Special Function Units, die beispielsweise trigonometrische Operationen durchführen). Nur Textureinheiten und CUDA-Kerne, die mit FP64-Computing kompatibel sind, sind noch gemeinsam genutzte Ressourcen.

Maxwell baut auf den in der Kepler-Architektur eingeführten Leistungsoptimierungen auf. Nach der Fermi-Architektur verzichtete NVIDIA intern auf dynamische Scheduler GPUDadurch wird die gesamte Arbeit zur Planung der Ausführung von Anweisungen außerhalb der Reihenfolge auf den Compiler als Teil des Treibers verlagert.

Hinsichtlich der Anzahl der Recheneinheiten ist der Chip eine Zwischenoption zwischen GK104 und GK110. Es hat nicht so viele CUDA-Kerne wie das GK110. Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Architektur ist es jedoch unmöglich, die Chips auf Basis von Kepler und Maxwell in Bezug auf die Anzahl der Ausführungseinheiten direkt zu vergleichen.

Schließlich hat der GM204 mehr ROP als der Kepler der Spitzenklasse – 64 gegenüber 48. Davon profitiert der Videoadapter bei 4K-Auflösung eindeutig, wie das Beispiel zeigt GPU AMD Hawaii, das ebenfalls 64 ROP trägt. Um jedoch potenziell solch hohe Pixelfüllraten zu realisieren, ist eine ausreichende DRAM-Bandbreite erforderlich.

Unterdessen ist die Speicherbuskonfiguration der Adapter auf dem GM204 dieselbe wie die der GeForce GTX 770: 256 Bit und eine effektive Frequenz von 7 GHz, während die GK110 und Hawaii 384-Bit- bzw. 512-Bit-Busse verwenden. Die Macher des GM204 mussten Maßnahmen ergreifen, um die Bandbreite der Schnittstelle zu sparen, die neben dem erhöhten L2-Cache in einem neuen Farbkomprimierungsalgorithmus besteht. Dies ist die dritte Version des Algorithmus, der erstmals im NV40-Chip eingeführt wurde und die Datenkomprimierung mit einem Verhältnis von bis zu 8:1 ohne Informationsverlust ermöglicht.

Spezifikationen GeForce GTX 980

GeForce GTX 980 basiert auf GPU GM204, das in einer 28-nm-Prozesstechnologie hergestellt wird und 5,2 Milliarden Transistoren enthält. 2.048 Stream-Prozessoren arbeiten mit einer Basistaktrate von 1.126 MHz. Im Boost-Modus beträgt die Mindestfrequenz 1.216 MHz. 4.096 MB GDDR5-Speicher sind über eine 256-Bit-Schnittstelle angebunden und arbeiten mit 1.750 MHz. Die 2.048 Stream-Prozessoren bestehen aus 16 Maxwell-Multiprozessoren mit jeweils 128 ALUs. Wir erhalten außerdem 128 Textureinheiten und 64 Rasteroperationspipelines.