Neue Architektur Kepler - Fermi wie er sein sollte

"Bei Performance pro Watt war das nicht unser Bestes", sagte Nvidias Marketingmanager Tom Peterson bei der Vorstellung der GTX-680 über deren direkten Vorgänger, die GTX-480 mit Fermi-Architektur. Daher haben die Entwickler beim Schritt von der 40- zur 28-Nanometer-GPU nicht nur die Strukturen verkleinert.

 

Kepler ist neu strukturiert und besteht aus insgesamt 1.536 Rechenwerken, bei Nvidia Cuda-Cores genannt. Je 192 davon, so viel wie bei Nvidia nie zuvor, sind in einem Funktionsblock namens SMX zusammengefasst. Bei Fermi waren es noch nur 32 Cores in einem Block. Das reduziert die Logik zum Ansteuern der Kerne und damit die Diefläche - ein Ansatz zum Stromsparen, auch weil die "control logic" sich selten abschalten kann.

Dazu kommen noch acht Geometrie-Einheiten - für jeden SMX eine - und 32 Rasterprozessoren (ROPs). 128 Texturierungseinheiten sollen für hohen Durchsatz sorgen. Insgesamt soll Kepler damit doppelt so energieeffizient wie Fermi sein. Das zeigt sich auch bei den Angaben zur Leistungsaufnahme: Nur 195 Watt "typical board power" gibt Nvidia an, was jedoch wie bei AMD nur eine grobe Einschätzung erlaubt, die Karte kann unter Last mehr Energie benötigen.

Insgesamt hat Nvidia Kepler höher integriert als Fermi. Das erlaubt auch einfachere Erweiterungen, beispielsweise mit 2.048 Rechenwerken. Fermi war, vor allem durch seine Kommunikationsinfrastruktur, stark eingeschränkt, wie Nvidia selbst ausführlich erklärte.