NVIDIA (Fermi, GT100)

Fermi oferuje 512 jednostek SP, jednak ich architektura jest zupełnie inna od tego, co mieliśmy okazję widzieć wcześniej. Pojawiają się między innymi jednostki ALU, które do tej pory były cechą CPU, a nie GPU. Stąd też Fermi jest tak podobne do Larrabee. Do całości zaprzęgnięto aż 48 jednostek ROP i 64 jednostek TU. Oznacza to, że w porównaniu do Radeon HD 5870 Fermi będzie oferował wyższą wydajność, ale nie będzie to zatrważający przyrost, może 20\%. Jednak czysta wydajność w DirectX 11 nowej karty NVIDIA będzie stała na wysokim poziomie dzięki kilku ważnym optymalizacjom.

Architektura Fermi znacząco zmieniła się. Chipset GF100 został podzielony na 4 jednostki GPC (Graphics Processing Clusters). Każdy z GPC można byłoby traktować jako osoby rdzeń graficzny. Jest on w pełni autonomiczny i wymienia dane z innymi. W efekcie więc nie zdziwi nas sytuacja, kiedy wolniejsze karty składały się z mniejszej ilości GPC.

Każdy z GPC składa się z czterech jednostek SM i własnych ROP-ów. Tych ostatnich przypada 12 na dany GPC. Jednostki SM (Streaming Processor) są także w sporej mierze autonomiczne. Każde z nich posiadają nie tylko swój własny silnik teselacji, ale także i wewnętrzną (współdzieloną z innymi jednostkami wewnątrz dane SM) pamięć cache L1. Ponadto każdy SM dysponuje czterema jednostkami teksturującymi. Naszym zdaniem, z punktu widzenia wydajności graficznej, jednostek teksturujących mogłoby być więcej nawet o 50\%.

Sercem SM są tzw. CUDA Core (czyli jednostki SP z punktu widzenia renderowania grafiki 3D). One uległy największej metamorfozie, ponieważ pojawiła się w nich jednostka ALU, która do tej pory występowała w CPU.

GPC wymieniają się między sobą danymi za pomocą pamięci cache L2. NVIDIA trzykrotnie powiększyła jej wielkość w stosunku do poprzedniego chipsetu (GT200). Teraz L2 wynosi 768 kB w chipsecie GF100. O ile wcześniej L2 był dostępny dla jednostek teksturujących, to teraz jest on w pełni dostępny (odczyt, ale także i zapis) dla GPC, jednostek teksturujących jak i ROP-ów.

Fermi wykorzysta oczywiście pamięci GDDR5. Do tego celu przygotowano sześć 64-bitowych kontrolerów pamięci. Łącznie więc dostępna magistrala pamięci wynosić będzie 384 bity, więc Fermi zadebiutuje najprawdopodobniej z 1536 MB pamięci.

Fermi okazać się może także nie lada problemem w produkcji. Składa się bowiem z 3 miliardów tranzystorów, a powierzchnia chipsetu wynosi ponad 550 mm2. Chipset jest więc jeszcze większy niż GT200 i aż 70\% większy niż RV870 używany w Radeon HD 5870. Produkcja Fermi będzie więc bardzo trudna i droga.