年度GPU架构回顾 显示世界的2012(1)(7)

最小GCN——Cape Verde

Cape Verde构架是整个GCN体系中最小的成员，它的使用了GCN架构的几乎全部成熟技术，同时对这些技术进行了更加有效和合理的组合。它拥有123平方毫米的芯片面积，晶体管数为15亿，这一规模仅为Pitcairn的一半和Tahiti的三分之一。

Cape Verde构架定位

Cape Verde拥有8~10组CU单元，合计512~640个向量ALU。由于与CU单元绑定这一特性，Cape Verde拥有了32~40个TA/TMU单元。作为一款中端显卡，其后端由4组ROP单元组成，每组拥有4个ROP单元，合计可以在一个周期内完成16个光栅化操作。显存控制器方面则由2个64bit MC构成128bit显存总线，每个MC对应256K的L2 Cache，这个数值是旗舰级的HD7900系列的2倍。

Cape Verde构架

上述这些特性，让Cape Verde拥有了Tahiti这一AMD当前旗舰级构架31%的ALU规模，50%的ROP规模，66%的L2 cache规模以及27%的显存带宽资源。按照AMD的说法，在1920X1080分辨率下Cape Verde的性能是优秀的，更高的分辨率和更大的AA设置会导致更多地性能下降，但作为一款中档显卡来说，这种下降是可以接受的。

Cape Verde的微观结构较之Pitcairn和Tahiti有了进一步的调整，它的宏观并行度异于其他GCN体系的架构。与Pitcairn一样，Cape Verde同样没有Tahiti的寄存器晶体管压力，所以可以有更宽裕的空间来强化其他部件，因此我们在Cape Verde上看到了更大的cache体系，这种调整为它带来了好于Pitcairn的效率表现，并最终让其成了性能功耗比表现最好的GCN体系架构成员。

市场化运作的GK107

相较于GK106，GK107要来得更加“单纯”一些。这款118平方毫米的芯片同GK106一样维持了开普勒高度的统一性，甚至其细分出来的GeForce GTX 650和GeForce GT 640两款产品的核心结构都是一致的，惟一的区别仅在于使用的显存颗粒的速度不同。

GK107架构

GK107拥有一组完整的GPC结构，内含2个SMX单元。它的实际规模是旗舰级的GK104的1/4，这种标本型的特征让GK107有了很高的参考价值，我们可以将GK107芯片的逻辑运算部分直接看做是GK100时代开普勒架构最基本的组成部分。

GeForce GTX 650规格一览

由于这种特性，GK107架构拥有了一套完整的前端以及光栅化处理部分，其单周期的几何输出以及光栅化能力为同频GK104架构的25%，或者同频GK106架构的三分之一。同时，与之搭配的显存控制器阵列扩展到了2个，GK107由此具备了128bit的显存位宽。除此之外，GK107的其他特性均可以和GK106一样参考整个开普勒家族的传统。