N卡A卡流處理器的區別解析

N卡指NVIDIA的顯卡,第一個字母
A卡指ATI的顯卡,第一個字母.(ATI被AMD收購了)
 
通過以上測試,我們還發現一個有趣的現象:GT 130M的流處理器數量是G 105M的兩倍,性能是G 105M的2.68倍;而HD 4650的流處理器數量是HD 4550的四倍,性能卻僅僅是HD 4550的1.41倍,這究竟是爲什麼呢?
  要解釋清楚這個問題,就要從N卡和A卡兩種不同的流處理器結構談起。流處理器的英文單詞是StreamProcessor,簡稱SP。一個SP就好比多核CPU的一個核一樣,是一個獨立的計算單元。
  A卡採用的是4D+1的矢量結構,它SP比N卡的SP結構上簡單很多,5個SP一組,5個纔有一個完整計算單元的功能。雖然單個SP功能和執行靈活程度上不如N卡SP,但是好處是結構簡單易於堆砌,可以比較容易堆積更大數量。
  N卡採用的是標量全1D的結構,1個SP就是1個完整的計算單元。雖然單個SP能力要功能和執行效率都要高於A卡的SP,但結構複雜,不利於大量堆積。具體原因只是兩家的設計理念不同,沒有誰好誰壞之分。
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主流移動顯卡參數及性能對比
  因此按照N卡的標準,HD 4550的SP實際是80÷5=16個,HD 4650的SP實際是320÷5=64個。而按照A卡的標準,G 105M的SP是16×5=80個,GT 130M的SP是32×5=160個。
  現在問題就出來了,HD 4550的SP數量是G 105M的5倍,性能卻比後者強很多;HD 4650的SP數量是GT 130M的10倍,性能卻只是大致相當。如果再延伸到高端領域(256bit顯存位寬),HD 4850有多達800個流處理器,而同檔次的GTS 160M只有64個,頂級的GTX 280M則有128個。
  對此筆者的觀點是:由於結構不同,N卡的性能可以隨SP數量增加而同比例增長,而A卡卻並非如此——隨着流處理器數量的增加,A卡的性能提升並不是成比例的,而是會逐漸放緩。因此,爲了在中高端領域保持競爭力,A卡的SP數量是呈幾何級數增長的。
  另外值得一提的是,N卡和A卡還有一個不同:N卡的SP頻率和GPU頻率是異步的,SP頻率一般是GPU頻率的2.5倍;而A卡的SP頻率和GPU頻率是同步工作,頻率一樣。
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