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Maxwell架构详解
资料介绍
Maxwell架构是NVIDIA于2014年推出的新一代GPU架构，取代了之前的Kepler架构，作为NVIDIA面向移动平台与中端桌面市场的核心架构，在能效比与图形性能上实现了跨越式提升，为后续Pascal架构的技术突破奠定了基础。
发展背景
在Kepler架构时代，NVIDIA虽然实现了CUDA核心规模的翻倍提升，但在移动平台受限于功耗墙，性能释放受到严重限制，同时图形渲染的能效比也无法满足越来越轻薄的笔记本产品需求。2014年NVIDIA发布第一代Maxwell架构GPU GM107，后续在2015年推出改进版第二代Maxwell GM200核心，完成了从移动到桌面全产品线的覆盖。
核心技术改进
1. 流式多处理器（SM）设计升级
Maxwell架构对SM单元进行了重新设计，对比Kepler架构：
· 第一代Maxwell（GM10x）：每个SM包含128个CUDA核心、32个纹理单元、8个PolyMorph引擎，对比Kepler的SMX单元，减少了每个SM的CUDA核心数量，提升了每个SM的缓存容量，降低了线程调度开销。
· 第二代Maxwell（GM20x）：每个SM包含128个CUDA核心，但是升级了调度机制，支持更多的并发线程，同时L2缓存容量翻倍提升。
2. 能效比大幅提升
Maxwell架构采用28nm制造工艺，通过架构优化实现了超过40%的能效比提升，相同功耗下性能比Kepler架构提升超过50%，这使得Maxwell架构可以很好地适配低功耗的移动平台，比如GTX 960M、GTX 950M等移动端显卡，在当时的游戏本市场获得了广泛应用。
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