Maxwell (mikroarchitektura)

Maxwell  je kódové označení pro mikroarchitekturu GPU vyvinutou společností Nvidia jako nástupce mikroarchitektury Kepler . Architektura Maxwell byla představena v pozdějších modelech řady GeForce 700 a je také použita v řadě GeForce 800M , GeForce 900 a Quadro Mxxx. Nvidia vzala Keplera jako základ pro novou architekturu Maxwell a vylepšila ji v několika oblastech. V architektuře Maxwell byl streamovací multiprocesor SMX přejmenován na SMM ( Streaming Maxwell Multiprocessor ), rozdělené do čtyř bloků po 32 stream procesorech. Celkem SMM cluster obsahuje 128 stream procesorů. Méně složitá řídicí logika zajišťuje efektivnější rozdělení úloh mezi jádra CUDA . Plocha třísek se zvýšila o 25 % ze 118 mm² na 148 mm². Zároveň se zvýšil počet tranzistorů z 1,3 miliardy na 1,87 miliardy, což představuje nárůst o 44 %. Důvod spočívá ve změně rozložení čipu.

Mikroarchitektura je pojmenována po Jamesi Clerku Maxwellovi , zakladateli teorie elektromagnetického záření .

Vlastnosti architektury Nvidia Maxwell

Zvýšená přidělená sdílená paměť

Architektura Maxwell poskytuje 64 KB distribuované (registrované) paměti, zatímco ve Fermi nebo Kepler je tato paměť rozdělena mezi L1 cache a distribuovanou paměť. V Maxwellu může jeden blok využít až 48 KB distribuované paměti a zvýšení celkového množství této paměti může vést ke zvýšení zátěže multiprocesoru. To bylo umožněno spojením funkčnosti mezipaměti L1 a mezipaměti textur v samostatném bloku.

Rychlejší atomové operace ve sdílené paměti

Architektura Maxwell zavedla vestavěné atomické operace na 32bitových celých číslech v distribuované paměti, stejně jako operace CAS na 32bitových a 64bitových hodnotách v paměti – lze je použít k implementaci dalších atomických funkcí. V případě Keplera a Fermiho musel být použit komplikovaný princip Uzamknout/Aktualizovat/Odemknout, což mělo za následek další náklady.

Dynamická souběžnost

Dynamický paralelismus, představený s Kepler GK110, umožňuje GPU vytvářet úlohy pro sebe. Podpora této funkce byla poprvé přidána v CUDA 5.0, což umožnilo vláknům na GK110 provozovat další jádra na stejném GPU.

Vykreslování dlaždic

Poprvé u grafických karet Nvidia a řady GeForce byla zavedena technologie vykreslování dlaždic, která zvyšuje výkon a snižuje zatížení paměti. [1] [2] Konkurence AMD ji přitom prakticky nemá, tato technologie v současné době stále chybí, jedinou výjimkou je řada VEGA s pamětí HBM.

Srovnání Keplera a Maxwella

nástupce

Další architektura po Maxwellovi přišla pod kódovým jménem Pascal . [3]

Poznámky

1. ↑ Hlavní tajemství účinnosti nových architektur NVIDIA je odhaleno . 3DNews - Daily Digital Digest. Získáno 1. března 2019. Archivováno z originálu dne 2. března 2019. (Ruština)
2. ↑ Zobrazování dlaždic – tajný recept na architekturu Maxwell/Pascal . www.hardwareluxx.ru Získáno 1. března 2019. Archivováno z originálu dne 2. března 2019. (neurčitý)
3. ↑ Plán aktualizace GPU NVIDIA; Oznamuje Pascal Archived 25. března 2014 na Wayback Machine // Oficiální blog NVIDIA, 25. března 2014