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3 GT200核心架构分析 GeForce GTX 200系列带来了全新的第二代统一架构。而第二代统一架构最大的特点就是在全部继承第一代统一架构的优点后，提升各单元处理器能力的同时也提升了效率，真正意义上把同一架构发挥至极点。为了适应未来并行运算的需要，GeForce GTX 200系列显卡开创性提供了2种不同的架构——并行处理架构与图形处理器架构。
从上面的架构图可以看出，GeForce GTX 200系列可以分为四个层，最上面一层包括了图形处理器所需要的几何着色器（Geometry Shader）、顶点着色器（Vertex shader）以及像素着色器（Pixel shader）。中间一层包括了10组TPCs（计算处理器群集），每组TPC里面又包含了3组SMs（流处理器组），每组SM里面就包含了8个流处理器单元或计算单元。这样一来，GeForce GTX 200显卡就一共包含了240个流处理器单元或计算单元。在TPCs下面就是纹理单元以Atomic单元（在并行计算中负责处理冲突的单元）。在下面就是ROPs（光栅化处理器引擎）以及显存接口。 优化的shader/TF比值 适应未来的需求 在图形处理方面，GeForce GTX 200可以说有了成倍的性能增加，不仅在流处理数量方面的成倍增加，在跟图形处理器息息相关的几何着色器（Geometry Shader）及数据流输出（Stream Output）、ROPs、纹理填充率以及寄存器方面都有长足的进步。
目前，越来越多的游戏以及应用程序都需要大量的shaders，未来在shaders以及纹理单元上寻找一个最佳的平衡搭配，GeForce GTX 280显卡在每组TPC中，多添加了一次SM，然后保持TF的数量不变，这样一来shaders与TF的比值要比上代产品提高50%，非常适合目前以及未来的游戏和应用程序的需求。 提升几何着色器及数据流输出（Stream Output）的表现 随着DX10游戏的流行，在DX10规范中首次引用的几何着色器（Geometry Shader）作用用来越显著。为了提升GT200的游戏表现，顶级GeForce GTX 280内部的输出缓冲限制已显著升至上代产品的6倍，提供了更快的几何着色器（Geometry Shader）速度以及数据流输出（Stream Output）表现。
加倍的寄存器文件 在上代旗舰G80核心中，在每组流处理集（SM）里面添加了高速的本地缓存用于存放shaders之间计算完的活跃数据。但随着编程的复杂度增加，shaders的处理器能力也得到了成倍的增加，一次可完成上千条指令。寄存器的容量就成为了整个核心的瓶颈，当SM内寄存器的容量不足以保存全部处理后的活跃数据时，溢出的数据就会直接存放到显卡的显存当中，而本地显存较大的延时会严重影响性能。为了解决这个问题，适应未来更复杂的编程需求，在GT200核心的寄存器容量直接提升至上代产品的2倍，大大减少了数据溢出到本地显存的机率，使GT200的运算性能更强，运算效率更高。
升级ROPs（光栅化处理器） 最新的 GeForce GTX 200系列GPU ROPs不仅全部支持上代产品的特性，而且还实现了最大32 pixels输出每时钟，等同于八个ROP分区中每个ROP分区输出4 pixels每时钟，同时每个ROP分区在8X MSAA下支持32 色彩和Z采样每时钟。像素方面采用了U8（未签名8 bit整数）数据格式，像素的混合比率是上代产品的2倍。跟仅有6个ROP分区以及支持24 pixels输出每时钟，12 pixels混合每时钟的上代产品相比，GTX 280提升到支持32 pixels输出和混合每时钟。能给用户带来更绚丽更真实的视觉效果。 提高了纹理表现 GeForce GTX 200系列再次提升了纹理的过滤与寻址能力。在每个TPCs（流处理集组）中提供了一个双四纹理(共8个)处理单元，能够提供每时钟8 pixels的双线数寻址和过滤，FB16双向材质过滤可以实现每时钟4 pixel来操作，如果是FP2:1的各向异性过滤也可以每时钟4 pixels来完成。内部集成的10个TPCs能同时完成每时钟80 pixels的双线数寻找和过滤。除此之外，GeForce GTX 200系列还创建了一个非常高效的程序来管理，使其纹理过滤表现能达到理论最大值，性能上较上代GeForce 8800GTX显卡有不少的提升。
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2008-09-11 09:29
出处：PConline原创
责任编辑：fanjunhui
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