受 GF100 晶片良率欠佳影響， NVIDIA DX11 產品推出時程嚴重延宕，不僅晶片成本高昂，更重要的是良率偏低令 GF100 無法完全發揮 512 CUDA Cores 威力。終於全新效能級繪圖晶片 GF104 正式登場，在簡化架構後不僅良率大幅上升、成本下降，而且在整體效能上相較採用高階 GF100 繪圖核心的 GeForce GTX 465 更優勝，定價僅 $199-229 美元的 GeForce GTX 460 繪圖卡，能否為 NVIDIA 一洗頹風成為板卡業者焦點所在。
GF104 ：每組 SM 的 SFU 單元增至 8 個 共合 64 個與 GF100 看齊
NVIDIA GF100 GPU 每組 SM 擁有 4 個 SFU
GF104 承繼了 Fermi 微架構的優勢， GF104 的 SM Unit 不只是數量上的增加，它更具編程彈性及更具效率，每一個 SM 單元內擁有 48 個 CUDA Cores 是上代的 6 倍，主要是針對未來遊戲對 Shader 運算的需要而作出最大優化。
採用了 Scalar 架構，無論是輸入任何大小的向量數據都能以最佳性能運算，並且可在執行 Z-buffer (1D) 或 Texture Acess (2D) 均能完全使用整個核心，每個 CUDA Processor 擁有完整的完全整數運算流水線邏輯單元 (ALU) 和浮點單元 (FPU) ，並實現了全新 IEEE 754-2008 浮點標準，提供融合乘加 (FMA) 指令，包括單及 雙精度運算。
FMA 指令改善了 MAD 做乘法和單一最後四捨五入動作，但沒有損失運算的精密度，令緊密重疊的三角形減少渲染錯誤的機會。
ALU 經過重新設計，支援所有完全 32Bit Prescision 指令，以符合標準編程語言的要求。整數 ALU 也作出優化 ，令繪圖核心更有效地支持 64Bit 和擴展精度運算，更多的指令標準在 GF100 被加入支援，包括 Boolean 、 shift 、 move 、 compare 、 convert 、 bit-field extract 、 bitreverse 、 insert 及 population count 。
雖然 GF104 繪圖核心與 GF100 繪圖核心同樣為 Fermi 微架構產品，但在 SM Unit 設計上 NVIDIA 已作出了調整，令它更切合實際運算需要，例如 GF104 繪圖核心把每組 SM 單元擁有的特殊功能單元 (SFU) ，由 4 組提升至 8 組，故此 GF104 並沒有因為 GPC 的數目減少，而令 SFU 單元被減少，同樣保持為 64 個，這些 SFU 單元可以執行 Sin 、 Cosine 、 Reciprocal 及 Square Root ，並負責圖形插補指令，每組 SFU 每個週期可完成一個指令或 8 個週期完成 32 Warp 線程， SFU 有效解決複雜的程序，特別是受益於複雜的陰影運算等。
NVIDIA GF104 繪圖核心每組 SM 則增至 8 個 SFU
GF104 ：增加 Instruction Dispatch Unit 數目以配合架構調整
NVIDIA GF100 GPU 每組 SM 擁有 2 個 Instruction Dispatch Unit
由於 GF104 在每組 SM Unit 內的 CUDA Core 及 SFU Unit 數目上大幅提升，為了讓這些單元不會因被浪費及閒置， GF104 增加了 Instruction Dispatch Unit 作出配合。 GF100 繪圖核心時擁有兩個 Dual Warp Scheduler Unit 及兩個 Instruction Dispatch Unit ，容許它們同時發出及執行指令， GF100 繪圖核心透過這兩個 Warp Scheduler 及 Instruction Dispatch Unit 以控制每 SM 單元內的 CUDA Core 、 16 Load/Save Units 及 4 個 SFU 。由於 Warp 執行變得完全獨立，因此 GF100 晶片不需要檢查內部指令的流向，令 GF100 的運算峰值與實際運算能力十分接近。
GF104 每組 SM 則擁有 4 組 Instruction Dispatch Unit ，以應付提升至 48 個 CUDA Core 及 8 個 SFU 單元的需要。值得注意的是，大部份指令均支援 Dual Issued ，包括兩個浮動的指示，或混合整數、浮點、加載、存儲和 SFU 指令均可以同時執行，僅有雙精度指令配合其他指令時，不支援 Instruction Dispatch 。
NVIDIA GF104 GPU 每組 SM 則提升至 4 個 Instruction Dispatch Unit
