2016-05-24
全新Pascal GPU微架構
NVIDIA GeForce GTX 1080登場
文: John Lam / 評測中心


NVIDIA 正式發佈新一代「 Pascal 」 GPU 微架構高階繪圖卡「 GeForce GTX 1080 」,基於全新 16nm FinFET 制程的「 GP104 」繪圖核心,高達 72 億個電晶體、內建 2560 個 CUDA Cores ,加入全新 Simulataneous Multi-Projection(SMP) 技術,更是業界首款繪圖卡採用全新 GDDR5X 記憶體,無論在效能、記憶體頻寬、以及能源效率等方面,均比前一代高效能「 Maxwell 」 GPU 架構大幅躍進,尤其在 VR 遊戲性能表現將有突破性提升。



採用 GDDR5X 記憶體顆粒

 

「 GeForce GTX 1080 」繪圖卡將配搭全新 GDDR5X 記憶體顆粒,其傳輸速度高達 10Gbps ,每個 bit 之間的傳輸時間間距只有 100ps (Picoseconds) ,相等於光速僅移動了約一英寸的距離,為了達成如此高速的記憶體傳輸, GDDR5X 記憶體的 IO 電路需要大幅改良作出配合,「 GP104 」繪圖核心的記憶體控制器需作出修改, PCB 的走線設計亦進一步優化,避免 Channel Loss 、 Crosstalk 等可導致訊號衰減的情況。

 

GP104

 

圖上為「 GP104 」繪圖核心與 GDDR5X 記憶體顆粒的走線布局,頂端是 GPU 至下方 GDDR5X 顆粒,黃線展示為訊號路徑的提取模式,紅色的路徑為新一代 GeForce GTX 1080 的新 IO 電路佈局設計,透過 PCB 走線的設計優化,成功在 1.35V 工作電壓下達成 10Gbps 傳輸速度,相較上代 GDDR5 顆粒在相同功耗表現下,頻寬提升了約 43% 。

 

第四代 Delta Color 壓縮引擎

 

GP104

 

除了改用更高速的 GDDR5X 記憶體顆粒外,全新「 Pascal 」 GPU 微架構繼續針對色彩壓縮技術入手,提升記憶體頻寬的效率,相較上代的 Delta Color 壓縮引擎,今代進一步強化了 2:1 壓縮模式取採方式令更多比例的畫面能被壓縮,同時加入了全新的 4:1 及 8:1 高壓縮模式,以提升資料的壓縮比進一步節省頻寬所需。

 

圖下為 Project CARS 的遊戲畫面截圖,畫面中可被壓縮的地方將會以桃紅色作展示,圖下左為「 Maxwell 」 GPU 微架構的壓縮能力,雖然大部份地方已經可被壓縮了,但兩旁的樹及較遠的境物仍然無法被壓縮,圖下右為全新「 Pascal 」 GPU 微架構的第四代 Delta Color 壓縮引擎,可以看到能夠壓縮的比例進一步提高了。

 

GP104

GP104GP104
( 左 ) 「 Maxwell 」  Delta Color 壓縮效果 ( 右 ) 「 Pascal 」 Delta Color 壓縮效果

 

受惠於第四代 Delta Color 壓縮技術,「 GP104 」繪圖核心能減少資料寫入記憶體的容量,壓縮後 L2 Cache 能存放更多筆資料,同時相較上代平均節省多 20% 記憶體所需頻寬,加上受惠於今代改用 GDDR5X 記憶體顆粒,記憶體時脈提升至 10Gbps ,令記憶體有效頻寬相較上代大幅提升了 70% 。

 

GP104

 

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