GTX690

GTX690(4)2012年4月29日，NVIDIA总裁兼CEO黄仁勋亲临上海英伟达游戏群英汇现场并发布了新一代卡皇GTX690。

基本信息

GTX690是NVIDIA于2012年4月29日发布的开普勒架构的双核心旗舰。GTX690将基于两颗GK104核心，拥有3072个CUDA核心，核心频率为915MHz，GPUBoost后可达1019MHz。这比起单块GTX680来说略有下降。显存频率达到6GHz。

附注：以下规格为该GPU纳入NVIDIA参考绘图卡设计中的规格。绘图卡规格可能会因为附加卡制造商而有所不同。请参考附加卡制造商的网站，以取得实际出货规格资讯。

GTX690图册(9)

GTX690图册(10)

CUDA处理器核心：3072

基础频率(MHz)：915

提升频率(MHz)：1019

纹理填充速率(billion/sec)：234

显存频率(Gbps)：6.0

GDDR5标准显存组态：4096MB(2048MBperGPU)

显存介面宽度：512-bit(256-bitperGPU)

显存位宽(GB/sec)：384

OpenGL：4.2

汇流排支持：PCIExpress3.0

Windows7认证：支持

支持的技术：3DVision,3DVisionSurround,CUDA,DirectX11,PhysX,SLI,TXAA,AdaptiveVSync,GPUBoost,FXAA

SLI选项：Quad

MultiMonitor：4displays

最大数字分辨率：4096x2160

最大VGA分辨率：2048x1536

高位宽数字内容保护(HDCP)：支持

(转接器)高清多媒体介面(HDMI)：支持

Standard Display Connectors：两个双链路DVI-I,一个双链路DVI-D,一个Mini-Displayport1.2

针对HDMI的音讯输出：内部

长度：11.0英寸

高度：4.376英寸

宽度：双槽

GPU最高温度(摄氏)：98C

绘图卡最大功率(瓦)：300W

系统最小功率需求(瓦)：650W

辅助的电源连接器：两个8针连接器

(3DVision)Ready:3D立体幻境

3D蓝光：支持

3D游戏：支持

3DVisionLive(照片与视频)：支持

散热方式：散热风扇（常见）

流处理器暴增之谜

基于效能和计算能力方面的考虑，NVIDIA与AMD不约而同的改变了架构，NVIDIA虽然还是采用SIMT架构，但也借鉴了AMD“较老”的SIMD架构之作法，降低控制逻辑单元和指令发射器的比例，用较少的逻辑单元去控制更多的CUDA核心。于是一组SM当中容纳了192个核心的壮举就变成了现实！

通过右面这个示意图就看的很清楚了，CUDA核心的缩小主要归功于28nm工艺的使用，而如此之多的CUDA核心，与之搭配的控制逻辑单元面积反而缩小了，NVIDIA强化运算单元削减控制单元的意图就很明显了。

此时相信有人会问，降低控制单元的比例那是不是意味着NVIDIA赖以成名的高效率架构将会一去不复返了？理论上来说效率肯定会有损失，但实际上并没有想象中的那么严重。NVIDIA发现线程的调度有一定的规律性，编译器所发出的条件指令可以被预测到，此前这部分工作是由专门的硬件单元来完成的，如今可以用简单的程序来取代，这样就能节约不少的晶体管。

所以在开普勒中NVIDIA将一大部分指令派发和控制的操作交给了软件（驱动）来处理。而且GPU的架构并没有本质上的改变，只是结构和规模以及控制方式发生了变化，只要驱动支持到位，与游戏开发商保持紧密的合作，效率损失必然会降到最低——事实上NVIDIA著名的TheWay策略就是干这一行的！

这方面NVIDIA与AMD的思路和目的是相同的，但最终体现在架构上还是有所区别。NVIDIA的架构被称为SIMT（SingleInstructionMultipleThreads，单指令多线程），NVIDIA并不像AMD那样把多少个运算单元捆绑为一组，而是以线程为单位自由分配，控制逻辑单元会根据线程的任务量和SM内部CUDA运算单元的负载来决定调动多少个CUDA核心进行计算，这一过程完全是动态的。

但不可忽视的是，软件预解码虽然大大节约了GPU的晶体管开销，让流处理器数量和运算能力大增，但对驱动和游戏优化提出了更高的要求，这种情况伴随着AMD度过了好多年，NVIDIA也要面对相同的问题了，希望他能做得更好一些。

SMX与SM的改动细节

全新的Kepler相比上代的Fermi架构改变了什么，看架构图就很清楚了：

GK104相比GF110，整体架构没有大的改变，GPU（图形处理器集群）维持4个，显存控制器从6个64bit（384bit）减至4个64bit（256bit），总线接口升级至PCIE3.0。剩下的就是SM方面的改变了

NVIDIA把GK104的SM（不可分割的流处理器集群）称为SMX，原因就是暴增的CUDA核心数量。但实际上其结构与上代的SM没有本质区别，不同的只是各部分单元的数量和比例而已。具体的区别逐个列出来进行对比：

1.NVIDIA把流处理器称为CUDA核心；

2.SFU（SpecialFunctionUnits，特殊功能单元）是比CUDA核心更强的额外运算单元，可用于执行抽象的指令，例如正弦、余弦、倒数和平方根，图形插值指令也在SFU上执行；

3.Warp是并行线程调度器，每一个Warp都可以调度SM内部的所有CUDA核心或者SFU；

4.DispatchUnit是指令分派单元，分则将Warp线程中的指令按照顺序和相关性分配给不同的CUDA核心或SFU处理；

5.LD/ST就是载入/存储单元，可以为每个线程存储运算源地址与路径，方便随时随地的从缓存或显存中存取数据；

6.TMU是纹理单元，用来处理纹理和阴影贴图、屏幕空间环境光遮蔽等图形后期处理；

通过以上数据对比不难看出，GK104暴力增加CUDA核心数量的同时，SFU和TMU这两个与图形或计算息息相关处理单元也同比增加，但是指令分配单元和线程调度器还有载入/存储单元的占比都减半了。这也就是前文中提到过的削减逻辑控制单元的策略，此时如何保证把指令和线程填满一个CUDA核心，将是一个难题。

Nvida承诺GTX690将开始小范围供应，之后将由各核心合作伙伴将开始进行更广泛的销售，该产品售价为999美元。

1.外部框架由铝制成，采用三价铬电镀处理，强度极高、坚固耐用

2.风扇外壳由镁合金以触变成型工艺制成，不但散热效果绝佳而且还能抑制振动l十相重载型电源采用十层两盎司铜质印刷电路板，不但供电效率高，而且具有电阻小、功耗低和发热量低的特点

3.散热方案采用双均热板、镀镍散热片与中置的轴流式风扇，叶片间距和进气角度均进行了优化，可有效散热

4.低矮型部件设计以及运用管道的底板通道可令气流通畅无阻，最大限度消除了湍流现象、改善了噪音水平

在上海英伟达游戏群英汇现场一位戴眼镜的现场观众获得了世界第一块由影驰公司出品的公版GTX690，该现场观众是影驰7级会员。

英伟达CEO黄仁勋亲自为该现场观众签名显卡。