Fermi，NVIDIA新一代顯卡架構(gòu)代號(hào)，在這半年來(lái)亮相的頻率非常之高。“Fermi”一詞來(lái)自于著名意大利核物理學(xué)家Enrico Fermi，1938年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主，核反應(yīng)堆技術(shù)的發(fā)明者。

在去年AMD發(fā)布DirectX 11顯卡Radeon HD 5000系列之后，NVIDIA面臨著非常大的壓力，一方面產(chǎn)品青黃不接，一方面Fermi架構(gòu)顯卡遲遲不能推出。好在NVIDIA有著出色的市場(chǎng)宣傳與公關(guān)能力，消費(fèi)者與品牌商們?cè)趯?duì)Fermi的無(wú)限期待中一天一天度過(guò)。

去年9月底的NVIDIA GTC大會(huì)上，也就是對(duì)手發(fā)布DirectX 11顯卡的一周后，NVIDIA CEO黃仁勛先生展示了Fermi架構(gòu)的Tesla顯卡，這也是Fermi架構(gòu)顯卡首度公開(kāi)亮相。雖然后來(lái)因?yàn)檎故镜氖菍?shí)物還是樣卡引得一片軒然，但此舉無(wú)疑極大鼓舞了NVIDIA產(chǎn)品士氣，并引起全世界對(duì)Fermi的高度關(guān)注，F(xiàn)ermi也從此開(kāi)始頻頻步入我們視野。

在隨后的CES（2010年1月）和CeBIT（2010年3月初）大會(huì)上，NVIDIA都高調(diào)展示了Fermi架構(gòu)的桌面圖形卡，F(xiàn)ermi雖然姍姍來(lái)遲，但離我們也越來(lái)越近了。

終于在今天，2010年的3月27日，NVIDIA正式發(fā)布了它的全新桌面顯卡——Fermi架構(gòu)GeForce GTX 480/470顯卡。

NVIDIA的Fermi會(huì)在視覺(jué)計(jì)算領(lǐng)域引發(fā)一場(chǎng)“核裂變”革命嗎？

◆ Fermi：新一代CUDA計(jì)算與圖形架構(gòu)

　　在未來(lái)的游戲世界里，當(dāng)顯卡的渲染速度足夠快后，真正能帶給玩家視覺(jué)震撼的是流光溢彩的表面效果和栩栩如生的物體動(dòng)作，比如現(xiàn)在的光線(xiàn)追蹤和物理加速技術(shù)就是在朝著這個(gè)方向努力，然而這需要顯卡具備極強(qiáng)的計(jì)算能力（GPU Computing），不止是圖形渲染能力。

G80架構(gòu)是NVIDIA公司最初的通用計(jì)算GPU架構(gòu)，即可以做圖形渲染，也可以用來(lái)做并行計(jì)算，后來(lái)的GT200架構(gòu)擴(kuò)展了G80架構(gòu)的特點(diǎn)和功能，性能得到進(jìn)一步提升。新一代的Fermi架構(gòu)則是繼G80架構(gòu)后的又一重要GPU架構(gòu)，它站在G80和GT200的肩上，幾乎是重新設(shè)計(jì)了并更注重通用計(jì)算的架構(gòu)。

Fermi繼承了上代的特色，同樣也是雙架構(gòu)設(shè)計(jì)，即CUDA計(jì)算架構(gòu)和圖形架構(gòu)，兩種架構(gòu)可靈活切換，比如在游戲中需要進(jìn)行物理計(jì)算時(shí)使用CUDA計(jì)算架構(gòu)，需要進(jìn)行渲染時(shí)使用圖形架構(gòu)。

NVIDIA給Fermi的定義是：新一代CUDA計(jì)算與圖形架構(gòu)。它采納了用戶(hù)在使用G80和GT200架構(gòu)時(shí)給出的建議，針對(duì)雙精度運(yùn)算、ECC內(nèi)存容錯(cuò)能力、Cache體系結(jié)構(gòu)、上下文切換和原子讀寫(xiě)操作等方面進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，通過(guò)新的架構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅增加了計(jì)算能力，并且支持更好的可編程能力和計(jì)算效果。

Fermi架構(gòu)的主要更新如下：

◎ 第三代Streaming Multiprocessor（SM）
　　　　　• 每個(gè)SM包含32個(gè)CUDA Core，是GT200的4倍
　　　　　• 8倍于GT200的雙精度浮點(diǎn)性能
　　　　　• Dual Warp調(diào)度策略，一個(gè)周期內(nèi)啟動(dòng)兩個(gè)warp進(jìn)行計(jì)算
　　　　　• 每個(gè)SM有64KB的RAM，可靈活配置Shared Memory和L1緩存

◎ 第二代PTX ISA架構(gòu)（PTX 2.0）
　　　　　• 統(tǒng)一尋址空間，完整的支持C++特性
　　　　　• 針對(duì)OpenCL和DirectCompute進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
　　　　　• 完整支持IEEE 754-2008 32bit/64bit精度
　　　　　• 通過(guò)Predication（斷言）來(lái)提高條件性能

◎ 改進(jìn)的內(nèi)存操作子系統(tǒng)
　　　　　• 可配置的L1和統(tǒng)一的L2并行數(shù)據(jù)高速緩存
　　　　　• 首個(gè)提供ECC內(nèi)存支持的GPU
　　　　　• 原子內(nèi)存操作性能極大增強(qiáng)

◎ 第三代千兆線(xiàn)程引擎（GigaThread 3.0）
　　　　　• 10倍于上一代的上下文切換能力
　　　　　• 并發(fā)Kernel（核心程序）執(zhí)行機(jī)制

GF100是首款采用Fermi架構(gòu)的GPU，旗下的產(chǎn)品包括GeForce GTX 480和GTX 470，它們能夠?qū)崿F(xiàn)所有的DirectX 11硬件特性，包括Tessellation和DirectCompute等，除了上面提到的領(lǐng)先的并行計(jì)算能力外，在游戲圖形性能方面也很大改善：

◎ 卓越的游戲性能
　　　◎ 超一流的圖像質(zhì)量
　　　◎ 電影級(jí)的幾何真實(shí)效果
　　　◎ 革命性的游戲計(jì)算架構(gòu)

Fermi是相當(dāng)復(fù)雜和龐大的，其晶體管數(shù)達(dá)到30億個(gè)，規(guī)�？涨�，這也是它遲遲不能推出的主要原因，它實(shí)在是太復(fù)雜了！