本文約1900字，閱讀需要3分鐘（全文瀏覽）在GTC 2012大會上，NVIDIA CEO黃仁勛公布了新一代Tesla加速卡的細節，但這次發布的Tesla顯卡被認為是雙胞胎，一個是基于雙核GK104架構Tesla K10，另一個是采用真正的全新架構，基于GK110內核Tesla K20。

K10和K20的特點不同，關鍵點也不同。

我們先來看看 K10。它的物理外觀與 GTX 690 顯卡沒有什么不同，但 NVIDIA 公布的幾個參數卻很耐人尋味。單精度浮點能力為4.58TFLOPS，帶寬為320GB/s。作為對比，GTX 680單精度計算能力3.09TFLOPS，192GB/s帶寬，而GTX 690也有5.62TFLOPS，384GB/s帶寬，上一代Fermi核心浮點計算能力是1. 58TFLOPS，帶寬192GB/s。

從參數上看，K10實現了NVIDIA宣稱的Fermi家族單精度浮點能力的3倍，但僅比GTX 680高出50%，帶寬更是僅高出67%左右（需要支持ECC糾錯，顯存頻率下降），明顯不如GTX 690顯卡。

由于架構相同，Tesla K10明顯在核心和顯存頻率上有所妥協。因為GK104架構能效比非常高，而且HPC領域對功耗和發熱不是很敏感，不知道NVIDIA為什么采用了K10。規格設置為低于 GTX 690。

現場圖片并未公布K10的顯存容量和TDP信息，但GeForce GRID頁面上的K520顯卡規格與K10相同，顯存容量為8GB，TDP為250W。兩者其實都是雙核GK104顯卡。 Tesla K10也是8GB顯存，250W TDP。 （這個功耗比GTX 690的300W低，可能是規格降低的最可能的解釋）

特斯拉K10現在可以發貨了，但這不是重點。我個人覺得它只是一個過渡產品，扮演消防員的角色，因為GK104天生弱的雙精度計算能力注定會在HPC市場。成績斐然，英偉達之所以推GTX 690上陣，是因為GK110架構來得比預期晚。

GK110 是 NVIDIA 為高性能 GPU 計算市場開發的架構。一直有傳言說它會在今年 8 月發布，但 NVIDIA 給出的日期是今年第四季度。無論是28nm產能還是芯片本身，這個一年中大部分時間的空白期，總是需要有人先頂上去。這是K10的使命。

特斯拉 K20 和 GK110 架構

NVIDIA對K20的描述是“3倍雙精度浮點性能”，并支持Hyper-Q、Dynamic Parallelism等多種并行計算技術，這些技術在現有的GK104架構中是不具備的。

NVIDIA的PDF文檔介紹了GK110 SMX架構，也是192個CUDA核心

必須承認，之前泄露的GK110架構信息是錯誤的。 GK110的SMX架構其實和GK104是一樣的，192個CUDA核心，32組SFU單元，32個LD/ST單元。

GK110架構圖

除了其他功能單元，GK110核心共有15組SMX單元和2880個CUDA核心，但Heise聲稱并非所有單元都啟用。實際上，SMX 單元可能只有 13-14 套。實際的CUDA核心是2496或2688。

顯存位寬為384bit，已經得到黃仁勛和NVIDIA CTO的確認。由于CUDA核數比之前的報道少了，顯存位寬自然減少到384bit。如果GK104的6Gbps顯存速率保持不變，那么GK110的帶寬將達到288GB/s，最終超過AMD GCN架構的260GB/s Up。

NVIDIA 給出的 3 倍雙精度浮點性能與 GF110 顯卡或具有 GF110 內核的 Tesla 加速卡進行比較。 GF110的單精度浮點能力是1.58TFLOPS，顯卡中的雙精度是單精度的1/4，也就是0.4TFLOPS，但是GF110的雙精度能力核心Tesla卡可以達到單精度1/2，約為0.8TFLOPS。

這樣，如果基于顯卡，GK110的雙精度浮點性能大約是1.2TFLOPS以上，如果是Tesla卡的3倍，則是2.4TFLOPS或者更多，既然后者已經超過了之前傳聞的2TFLOPS能力，那么GK110的雙精度浮點能力應該是1.2TFLOPS或者更高。

特斯拉K20配備6pin+8pin供電接口

核心面積和TDP未知，但K20配備6pin和8pin電源接口，最大TDP不會超過300W。晶體管的數量也是70億，準確的說是71億。

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