Maxwell (microarquitectura)

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 29 de mayo de 2020; las comprobaciones requieren 4 ediciones .
Maxwell
Fecha de lanzamiento Febrero 2014
Fabricantes TSMC
Pascal

Maxwell  es el nombre en clave de una microarquitectura GPU desarrollada por Nvidia como sucesora de la microarquitectura Kepler . La arquitectura Maxwell se introdujo en modelos posteriores de la serie GeForce 700 y también se utiliza en la serie GeForce 800M , la serie GeForce 900 y la serie Quadro Mxxx. Nvidia tomó a Kepler como base para la nueva arquitectura de Maxwell y la perfeccionó en varias áreas. En la arquitectura Maxwell , el multiprocesador de streaming SMX pasó a llamarse SMM ( English  Streaming Maxwell Multiprocessor ), dividido en cuatro bloques de 32 procesadores de flujo. En total, el clúster de SMM contiene 128 procesadores de flujo. Una lógica de control menos compleja garantiza una distribución más eficiente de las tareas entre los núcleos CUDA . El área de astillas aumentó un 25% de 118 mm² a 148 mm². Al mismo tiempo, el número de transistores aumentó de 1.300 millones a 1.870 millones, un aumento del 44%. La razón radica en el cambio en el diseño del chip.

La microarquitectura lleva el nombre de James Clerk Maxwell , fundador de la teoría de la radiación electromagnética .

Características de la arquitectura Nvidia Maxwell

Aumento de la memoria compartida asignada

La arquitectura Maxwell proporciona 64 KB de memoria distribuida (registrada), mientras que en Fermi o Kepler esta memoria se divide entre la caché L1 y la memoria distribuida. En Maxwell, un bloque puede usar hasta 48 KB de memoria distribuida, y un aumento en la cantidad total de esta memoria puede provocar un aumento en la carga del multiprocesador. Esto fue posible al combinar la funcionalidad del caché L1 y el caché de texturas en un bloque separado.

Operaciones atómicas más rápidas en memoria compartida

La arquitectura Maxwell introdujo operaciones atómicas integradas en números enteros de 32 bits en la memoria distribuida, así como operaciones CAS en valores de 32 y 64 bits en la memoria; se pueden usar para implementar otras funciones atómicas. En el caso de Kepler y Fermi, se tuvo que utilizar un complicado principio de bloqueo/actualización/desbloqueo, lo que resultó en costos adicionales.

Concurrencia dinámica

El paralelismo dinámico, introducido con Kepler GK110, permite que la GPU cree tareas por sí misma. La compatibilidad con esta función se agregó por primera vez en CUDA 5.0, lo que permite que los subprocesos en el GK110 ejecuten núcleos adicionales en la misma GPU.

Representación en mosaico

Por primera vez para Nvidia y la serie GeForce de tarjetas de video, se introdujo la tecnología de renderizado de mosaicos para aumentar el rendimiento y reducir la carga de memoria. [1] [2] Al mismo tiempo, los competidores de AMD prácticamente no la tienen, esta tecnología aún falta en la actualidad, la única excepción es la serie VEGA con memoria HBM.

Comparación de Kepler y Maxwell

Características Kepler Maxwell
GPU GK107 (Kepler) GM107 (Maxwell)
Núcleos CUDA 384 640
frecuencia base 1058 MHz 1020 MHz
Frecuencia de refuerzo de GPU n / A 1085 MHz
gigaflops 812.5 1305.6
Capacidades informáticas 3.0 5.0
Memoria Distribuida / SM 16 KB / 48 KB 64 KB
Registrar tamaño de archivo / SM 256 KB 256 KB
Número máximo de bloques dieciséis 32
Frecuencia de memoria 5000 MHz 5400 MHz
Tamaño de caché L2 256 KB 2048KB
TDP 64W 60W
transistores 1.3 mil millones 1.87 mil millones
Área de cristal 118 mm² 148 mm²
Proceso tecnológico 28nm 28nm

sucesor

La siguiente arquitectura después de Maxwell vino bajo el nombre en código Pascal . [3]

Notas

  1. Se revela el principal secreto de la eficiencia de las nuevas arquitecturas NVIDIA . 3DNews - Resumen digital diario. Consultado el 1 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2019.
  2. Representación de mosaicos: la receta secreta de la arquitectura Maxwell/Pascal . www.hardwareluxx.ru Consultado el 1 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2019.
  3. NVIDIA actualiza la hoja de ruta de la GPU; anuncia Pascal Archivado el 25 de marzo de 2014 en Wayback Machine // Blog oficial de NVIDIA, 25 de marzo de 2014