似是故人的新架構

　　GeForceGTX1080采用了兩年前就已在GTC上被老黃透漏的全新架構――Pascal，“Pascal”依然取自一位著名物理學家的名字，國際單位制中壓力的單位“Pa”即以其姓氏命名。Pascal架構的第一款產品是4月初發布的TeslaP100，其采用GP100大核心，而這次發布的GTX1080則是采用GP104核心，具體型號為GP104-400，次旗艦GTX1070為GP104-200。GP104核心面積約為314平方毫米，得益于16nm的制程優勢，核心內集成了72億晶體管，是GTX980晶體管數量的1.38倍，核心面積卻僅為GTX980的78.9%。

NVIDIAGP104-400核心

　　基于Pascal架構的GM204-400芯片運算資源總量為2560個ALU，TFU數量為160個，后端的ROPs數量為64個，四個帶寬為64bit的雙通道顯存控制器組成了總量為256bit的顯存控制單元，大小為8GB。同GTX980相比，其各項參數均有所提升，尤其是顯存帶寬達到了320GB/s，這是因為其率先采用了GDDR5X顯存，GDDR5X顯存的改進使得GTX1080在位寬相同的情況下擁有更高的帶寬，初期即可達到10-12Gbps，而隨著進一步的研發最高能夠提升到16Gbps。

注：表中售價均為官方首發限價

　　我們可以看到GeForceGTX1080的默認核心頻率達到了驚人的1607MHz，Boost頻率為1733MHz，顯存帶寬為320GB/s，這款產品完整支持DirectX12API以及異步運算，在DX12中有著更好的表現。GTX1080的默認PixelFillrate能力達到了102.8Gpiexls/S，默認TextureFillrate能力為277.3Gtexels/S。憑借超高的基礎頻率和龐大的運算規模，GTX1080擁有9TFLOPS的超高單精度浮點運算能力，照比GTXTitanX提升了28%，甚至超越了R9FuryX的8.6TFLOPS單精度浮點運算能力，成為目前單精度浮點運算性能最高的游戲顯卡。

GP104架構圖

　　Pascal架構GP104-400芯片由以下主要的部分組成：

　　1、基于TSMC的16nmFinFET工藝。

　　2、4單元的宏觀并行結構，20組SMs單元被分為4個GPC，每個GPC包含5組SMs。

　　3、20組全新設計的，包含了幾何引擎、光柵化引擎以及線程仲裁管理機制的SMs單元。每個SMs單元包含一組負責處理幾何任務需求的PolyMorphEngine，同時均下轄5組更基本的SM單元，每個SMs單元包含8個負責處理材質以及特種運算任務如卷積、快速傅里葉變換等的TextureArray，四組并行的二級線程管理機制以及對應的shared+UnifiedCache等緩沖體系。

　　4、GP104擁有8個32位顯存控制器，總計256位，每個32位顯存控制器包含8個ROPs單元和256KB二級緩存，共計64個ROPs單元和2M二級緩存。

　　5、改進型的4.0版本PolyMorphEngine，包含了為VR設計的TheSimultaneousMulti-ProjectionEngine，在極端情況下，SMP引擎可以減少32倍VR所需的幾何渲染工作量。

GP104SM單元架構圖

　　在GeForceGTX1080上，我們看到了其與上代基于Maxwell2.0架構顯卡相類似的設計，主要區別就是每個GPC中多了一組SMs單元。這就讓這款顯卡能夠支持所有在GeForceGTX900系列中的特性，以后使用到這款顯卡的玩家能夠獲得與其他采用基于Maxwell2.0架構設計的顯卡的體驗。