NVIDIA GeForce 600

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NVIDIA GeForce 600系列
GeForce Logo 2012.png
全新的GeForce GTX商标
代號 Kepler
GK110
GK104
GK106
GK107
Fermi
GF114
GF116
GF119
發佈日期 2011年12月6日
制作工艺 40nm (Fermi)
28nm (Kepler)
低端GPU 桌面平台:605、610、
GT610、GT620、GT630、
GT640
移动平台:610M、
GT620M、GT625M
中端GPU 桌面平台:GT645、
GTX650、GTX650Ti、
GTX660、GTX660Ti
移动平台:GT630M、GT635M、
GT640M LE、GT640M、
GT645M、GT650M
高端GPU 桌面平台:GTX670、
GTX680、GTX690、
移动平台:GTX660M、
GTX670M、GTX670MX、
GTX675M、GTX675MX、
GTX680M、GTX680MX
Direct3D版本 DirectX 11.1 (605、610M、GT610/620/630、GT620M/625M/630M/635M、GTX670M/675M、Fermi版本GT640/645/640M LE为11.0), Shader Model 5
OpenGL版本 OpenGL 4.3
OpenCL版本 OpenCL 1.1
前代产品 NVIDIA GeForce 500
后继产品 NVIDIA GeForce 700

GeForce 600系列[1]NVIDIA的第十四代GeForce顯示晶片。GeForce 600首次發佈於2011年12月6日,型號是GeForce 610M、GeForce GT 630M、GeForce GT 635M,均為上一代Fermi架構的移動版GPU。真正全新一代Kepler架構的產品於2012年3月22日正式發表,命名為GeForce GTX 680,競爭對手為AMD Radeon HD 7970。在發表的同時NVIDIA宣佈更換沿用6年之久的GeForce Logo,著力於打造全新的GeForce品牌形象。

目录

架構介紹[编辑]

艾維克顯示卡01G-P4-3652-KR,採用GeForce GTX 650 Ti顯示晶片

开普勒架構以约翰内斯·开普勒命名,本身實際基於Fermi設計,核心由費米的流處理器群改為SMX,其中同樣以CUDA核心、升級後的PolyMorph 2.0和Texture Units等組成,而每組CUDA核心的數量大幅增加,如GK104的CUDA核心數量為每組192,上代GF110為每組32個,數量是其6倍。GK104核心以兩組SMX構成一個GPC單元,核心共有四組GPC單元和四組Raster引擎,之間共享有768KB L2緩存,GK104核心內含四組64bit記憶體控制器,共支援256bit記憶體,比上代GF110的384bit低。但GDDR5顯示記憶體的頻率提升,可以彌補有關減少。同時开普勒架構核心支援GPU Boost動態超頻技術,通過PCB內建的晶片與BIOS控制,會根據GPU的TDP與實際運作功耗之間的差異來進行動態超頻。其他的特性還包括採用臺積電28nm製程工藝,支援PCI-E 3.0,支援全新的反鋸齒技術TXAA及垂直同步技術Adaptive VSync。开普勒架構實現了單卡三屏輸出(上一代產品只能以SLI方式進行),通過一個HDMI與兩個DVI進行輸出,同時還可以通過DisplayPort輸出,組成3+1顯示器模式。

SMX[编辑]

相對於以往的Streaming Mulit-processor,新的SMX中CUDA處理器的數量由32個大幅提升為192個[2]。最終結果就是採用較少的控制單元,去控制更多的CUDA核心[3]。事實上,新架構為了提升CUDA處理器的數量而作出的改良,是會降低整個架構的效率。但是,新的驅動程式已開始支援软件预解码,取代過往的硬體條件檢查,晶體管的數量可以減少,但效率依然有所提升。

SIMT[编辑]

對手AMD Radeon HD 7000顯示核心,硬性規定16個流處理器為一組,而使一個GCN陣列支援4個線程。而NVIDIA的SIMT方面,线程可以自由分配。即是控制元件會根據負載,而決定一個線程由多少個CUDA核心負責。整個過程是動態的,但也考驗了驅動程式和不同應用對之的優化程度。除了被稱為CUDA核心的流處理器數目有所上升之外,每個SMX中有32個特殊功能单元,用作正弦余弦等計算。每個SMX中,并行线程调度器亦提升至4個,用作调度CUDA核心。指令分派单元則雙倍提升至8個,用作根據并行线程调度器,將數據分配給不同CUDA核心。载入/存储单元有32個,用作提取緩衝記憶體或顯示記憶體中的數據。纹理单元有32個,用作處理纹理和阴影。

CUDA核心的頻率再不是核心頻率的雙倍,而是相同。NVIDIA聲稱是因應功率而作出改變。但也有意見是因為元件跟不上更高的頻率[4]

Bindless Textures[编辑]

可以突破DirectX 11的限制,每個shader可以讀取得紋理數量,由最多128個提升至可以超過一百万个[5]。現時只支援OpenGL,將來可以透過NVAPI支援DirectX。

Polymorph Engine 2.0[编辑]

每個SMX中的Polymorph Engine只有8個,比GTX580時的16個少。但曲面细分单元的運作頻率和效率都有所提升,所以GTX680對曲面细分性能比GTX580的高。

GPU Boost[编辑]

顯示核心可以動態超頻,提升性能。硬件电路系统會作出監控,確保功率不會超過額定值。

Apdative VSync[编辑]

垂直同步更新原意是FPS跟顯示器更新率同步,減少畫面撕裂效果。不過當FPS比較低的時候,開啟垂直同步更新會造成更新率瞬间降低。為了解決問題,NVIDIA引入了自適應垂直同步更新。當遊戲應用低過某個FPS的時候,垂直同步更新將會被關閉。

FXAA和TXAA[编辑]

FXAA用意不是解決锯齿問題,但可以提升圖像品質,效率比傳統的MSAA提升60%。而TXAA是一種全新的,基於硬體的抗锯齿技术。透過GTX680中的HDR處理單元,矫正顏色。

四屏显示技術[编辑]

為了追趕對手AMD的Eyefinity技術,GTX680支援四屏显示技術,也可配合自家的3D Vision Surround技術。相比對手,NVIDIA的多屏显示技術不需要使用DisplayPort接口。

NVENC[编辑]

新增专门H.264硬件转码单元。在處理H.264數據時,不用再依靠CUDA核心。

Direct3D 11.1[编辑]

首次支援Direct3D 11.1,相較于前代GeForce400/500支援的Direct3D 11,Direct 3D11.1是增量升級。然而實際上GeForce 600對Direct 3D11.1的支援並不完全,有4個Direct3D11.1的硬體特性並沒有予以支援。NVIDIA認為,這些新增的特性完全可透過驅動程式來支援,無需在硬體電路上大做文章。[6]

產品介紹[编辑]

桌面平臺[编辑]

  • GeForce 605[7] - 2012年4月3日推出。採用上一代GF119核心,GeForce 510的更名產品,僅供OEM使用。
  • Geforce GT 610[8] - 2012年5月15日推出。採用上一代費米架構的GF119核心,GeForce GT 520的更名版。[9]
  • GeForce GT 620[10] - 2012年4月3日推出OEM版本。採用上一代GF119核心,GeForce GT 430的更名產品。2012年5月15日推出零售版[11],採用上一代GF108核心。
  • GeForce GT 630[12] - 2012年4月25日推出OEM版本。採用GK107顯示核心以及GDDR3顯示記憶體,TDP為50W。該GK107顯示核心有384個流處理器,核心時脈875Mhz,渲染器時脈875Mhz;顯示記憶體容量為1GB/2GB,位寬為128bit,時脈1782Mhz。2012年5月15日推出零售版[13],採用上一代GF108核心,GeForce GT 440的更名版。
  • GeForce GT 640[14] - 2012年4月25日推出,僅供OEM市場。GT 640擁有3種規格:一種使用上一代的GF116核心,擁有144個流處理器,核心時脈720Mhz,採用時脈為1782Mhz的GDDR3顯示記憶體,位寬192位元,容量1.5GB/3GB,TDP為75W;其餘兩種使用GK107顯示核心,不同點在於核心時脈和使用的顯示記憶體,一種核心時脈為797Mhz,採用位寬為128位元,時脈為1782Mhz,容量1GB/2GB的DDR3顯示記憶體,其TDP為50W,另一種核心時脈950Mhz,採用位寬為128位元,時脈為5000Mhz,容量1GB/2GB的DDR5顯示記憶體,TDP為70W。[15]
  • GeForce GT 645[16] - 2012年4月25日推出,僅供OEM市場。GeForce GTX 560 SE的更名版,晶片代號為GF114-400-A1。
  • GeForce GTX 645[17] - 2013年4月22日發布,僅供OEM市場。採用規格有所刪減,代號為GK106的顯示核心,576個CUDA核心,核心時脈823MHz;GDDR5顯示記憶體,容量1GB、位寬128位元。
  • GeForce GTX 650[18] - 2012年9月17日發布。採用代號為GK107的顯示核心(GK107-450-A2):384個流處理器,核心時脈1058MHz;GDDR5顯示記憶體,容量1GB、位寬128位元;單6-Pin輔助供電連接埠。
  • GeForce GTX 650 Ti[19],2012年10月9日發布。採用規格有所刪減,代號為GK106的顯示核心,768個CUDA核心,核心時脈928MHz;GDDR5顯示記憶體位寬128位元。
  • GeForce GTX 650 Ti Boost[20],2013年3月26日發布。採用規格有所刪減,代號為GK106的顯示核心,768個CUDA核心,核心時脈980MHz;GDDR5顯示記憶體位寬192位元,容量2GB。
  • GeForce GTX 660[21][22] - 2012年8月22日發布。OEM版本採用進一步“閹割”的代號為GK104的核心(GK104-200-KD-A2):1152個流處理器,核心時脈823MHz~888MHz;零售版是全新的代號為GK106的顯示核心(GK106-400-A1):960個流處理器,核心時脈980MHz;零售版和OEM版本均採用GDDR5顯示記憶體,位寬192位元,但OEM版的記憶體容量為1.5GB或3GB,而零售版的容量則為2GB;OEM版本和零售版的的外接輔助供電均為單6Pin連接埠。
  • GeForce GTX 660 Ti[23] - 2012年8月19日正式发布。GeForce GTX 660 Ti采用规格和GeForce GTX 670相同的代號為GK104的核心(GK104-300-KD-A2),供電設計也和GTX 670一致,依然是雙6Pin供電,記憶體容量一樣是2GB/4GB GDDR5但其位寬降至192位元,公版的PCB也和GTX670一致。[24][25]
  • GeForce GTX 670[26] - 2012年5月10日發布。GeForce GTX 670采用規格小幅刪減的代號為GK104的顯示核心(GK104-325-A2),擁有1344个流處理器,112个纹理单元,32个ROP光栅单元,核心時脈為900MHz,採用時脈為5000Mhz的GDDR5顯示記憶體,位寬256位元,容量2GB/4GB,採用雙6Pin輔助供電,但公版的PCB則採用緊湊設計,使得公版GTX 670的電路板長度比公版GTX 680的短了1/3。[27]
  • GeForce GTX 680[28] - 2012年3月22日推出。採用完整的,代號為GK104的顯示核心(GK104-400)。 GTX 680公版顯示卡採用P2002 PCB,有1536個CUDA核心,核心時脈1006MHz,著色器時脈2012MHz,記憶體時脈6208MHz,容量為2GB,TDP為195W,採用雙6Pin外接輔助供電。在多個媒體評測中效能超過競爭對手AMD的Radeon HD 7970,但仍不敌AMD稍后推出的Radeon HD 7970 GHz Edition。
  • GeForce GTX 690[29] - 2012年4月29日推出。在2012年5月1日國際勞動節假期,已經有不少媒體收到了測試樣卡。GeForce GTX 690採用2顆完整的代號為GK104的顯示核心(GK104-355-A2),核心時脈915MHz,4GB容量的512位元位寬GDDR5顯示記憶體,外接雙8Pin輔助供電。[30][31]2013年,有硬體玩家發現,公版的Geforce GTX 690僅僅更變PCB背板上GPU晶片鄰近的幾顆電阻焊接位上的電阻有無或電阻阻值,即可變成Quadro K5000專業繪圖卡或是Tesla K10運算加速卡。[32]

行動平臺[编辑]

  • GeForce 610M[33] - 2011年12月6日推出。採用28nm製程的上一代GF119M核心,代號N13M-GE。規格與GeForce GT 520MX相同。
  • GeForce GT 620M[34] - 2012年3月22日推出。採用28nm製程的上一代GF108M核心,代號N13M-GS。
  • GeForce GT 630M[35] - 2011年12月6日推出。採用28nm製程的上一代GF108M核心,代號N13P-GL。規格與GeForce GT 540M相同。
  • GeForce GT 635M[36] - 2011年12月6日推出。採用28nm製程的上一代GF106M核心,代號N12E-GE2。規格與GeForce GT 555M相同。
  • GeForce GT 640M LE[37] - 2012年3月22日推出。採用基於Kepler架構的新一代GK107M核心,代號N13P-LP。
  • GeForce GT 640M[38] - 2012年3月22日推出。採用基於Kepler架構的新一代GK107M核心,代號N13P-GS。
  • GeForce GT 650M[39] - 2012年3月22日推出。採用基於Kepler架構的新一代GK107M核心,代號N13P-GT。
  • GeForce GTX 660M[40] - 2012年3月22日推出。採用基於Kepler架構的新一代GK107M核心,代號N13E-GE。
  • GeForce GTX 670M[41] - 2012年3月22日推出。採用28nm製程的上一代GF114M核心,代號N13E-GS1-LP。
  • GeForce GTX 675M[42] - 2012年3月22日推出。採用28nm製程的上一代GF114M核心,代號N13E-GS1。
  • GeForce GTX 680M[43] - 2012年6月5日推出。採用基於Kepler架構的新一代GK104M核心,代號N13E-GTX。實際上是桌上型版本的降頻版本,其核心規格除時脈以外基本上和桌上型版本的晶片代號GK104-400相同。[44]

相關條目[编辑]

參考鏈接[编辑]

  1. ^ NVIDIA新一代CUDA架構,代號 “Kepler
  2. ^ 全新「Kepler」GPU微架構
  3. ^ 开普勒秒杀GCN 新卡皇GTX680首发评测
  4. ^ 开普勒秒杀GCN 新卡皇GTX680首发评测
  5. ^ Kepler的完美复仇,GeForce GTX 680同步评测
  6. ^ AMD更强更先进?开普勒不完全支持DX11.1- zol.com.cn
  7. ^ geforce.com.tw: GeForce 605(OEM)
  8. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 610
  9. ^ NVIDIA 带来较平价的 GeForce GT 610、GT 620 和 GT 630 ,没有采用 Kepler 架构 Engadet
  10. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 620(OEM)
  11. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 620
  12. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 630(OEM)
  13. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 630
  14. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 640(OEM)
  15. ^ NVIDIA更新OEM显卡规格:低端GK107登场 驱动之家
  16. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 645(OEM)
  17. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 645
  18. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 650
  19. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 650 Ti
  20. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 650 Ti Boost
  21. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 660(OEM)
  22. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 660
  23. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 660Ti
  24. ^ NVIDIA 正式發售GeForce GTX 660 Ti,讓Kepler 架構顯卡更親民 - engadget
  25. ^ nVIDIA GTX 660 Ti 上市299美元起 另贈《邊緣禁地2》 - ettoday
  26. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 670
  27. ^ 一张意想不到的显卡 NV次旗舰GTX670首测 太平洋电脑网
  28. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 680
  29. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 690
  30. ^ GeForce GTX 690媒体评测卡开箱照 驱动之家
  31. ^ NVIDIA双芯卡皇降临!GTX690性能测试 硬派网
  32. ^ 老黄又使坏!NVIDIA刻意在显卡上做硬件阉割 - ithome.com引用自3DM.com
  33. ^ geforce.com.tw: GeForce 610M
  34. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 620M
  35. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 630M
  36. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 635M
  37. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 640M LE
  38. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 640M
  39. ^ geforce.com.tw: GeForce GT 650M
  40. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 660M
  41. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 670M
  42. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 675M
  43. ^ geforce.com.tw: GeForce GTX 680M
  44. ^ GeForce GTX 680M游戏性能、笔记本简析 驱动之家

外部鏈接[编辑]