GPU通用计算：ATI向左NVIDIA向右？

　　10.30亿晶体管 Fermi的CUDA核心设计

　　NVIDIA在9月底公布了Fermi的官方文档，人们终于有机会可以亲自体验到Fermi架构的强大。Fermi显卡将拥有目前最为庞大的30亿个晶体管，512个CUDA核心，采用TSMC 40nm工艺生产，虽然目前尚未得知正式产品的核心面积、频率以及TDP功耗等参数，但是仅30亿个晶体管这样庞大的规模就足以让人震撼了，想想14亿晶体管的GT200吧。

Fermi架构图

　　Fermi的设计目标是512个CUDA核心（实际上就是流处理器，NVIDIA为了推进CUDA连名称都有所改变），这512个核心分为16组SM，每组SM单元包含32个CUDA核心，而GT200中每组SM单元只包含8个流处理器，但是拥有30组SM单元，所以CUDA核心总数上反而有所增加。

SM单元的组成情况

　　每组SM单元中包含32个CUDA核心，每一个CUDA核心都拥有一个全功能的ALU逻辑运算单元和FPU浮点运算单元，其中浮点运算单元支持IEEE 754-2008标准（之前的核心仅支持IEEE 754-1985标准），新标准支持单精度和双精度下的FMA指令（Fused mutiplay-Add），这是一种同时混合乘法与加法的操作，比单独进行乘法或者加法运算要精确的多。

　　改进后的CUDA核心执行FP64双精度运算时效能大增，峰值速度可以达到单精度时的一半（双精度的运算量是是单精度运算的8倍），而GT200只能达到单精度时的1/8，竞争对手AMD的双精度效率也不过是1/5。

　　每组SM中还用16个Load/Store单元用以存储缓存（Cache）或者显存（DRAM）中寻址数据。最右边的SFU则是special function unit（特殊功能单元），可以执行正弦/余弦等数学或者插值运算。