Kiến trúc Pascal

Pascal là tên mã cho một vi kiến trúc GPU được phát triển bởi Nvidia, là sự kế thừa cho kiến trúc Maxwell. Kiến trúc được giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 4 năm 2016 cùng với sản phẩm Tesla P100 (GP100) vào ngày 5 tháng 4 năm 2016 và được sử dụng chủ yếu trong dòng sản phẩm GeForce 10, bắt đầu với sản phẩm GeForce GTX 1080 và GTX 1070 (cả hai đều sử dụng GPU GP104), được phát hành lần lượt vào ngày 17 tháng 5 năm 2016 và ngày 10 tháng 6 năm 2016. Pascal được sản xuất bằng quy trình FinFET 16 nm.
Kiến trúc được đặt theo tên của nhà toán học và vật lý học người Pháp vào thế kỷ 17, Blaise Pascal.
Vào ngày 18 tháng 3 năm 2019, Nvidia đã thông báo rằng trong một trình điều khiển vào tháng 4 năm 2019, họ sẽ kích hoạt DirectX Raytracing trên các thẻ dựa trên Pascal bắt đầu với GTX 1060 6 GB và trong các thẻ 16 series, một tính năng dành riêng cho RTX dựa trên Turing loạt đến thời điểm đó.
Chi tiết.
Vào tháng 3 năm 2014, Nvidia tuyên bố rằng người kế nhiệm Maxwell sẽ là vi kiến trúc Pascal; công bố vào ngày 6 tháng 5 năm 2016 và phát hành vào ngày 27 tháng 5 năm 2016. Tesla P100 (chip GP100) có phiên bản kiến trúc Pascal khác so với GPU GTX (chip GP104). Các đơn vị trong GP104 có thiết kế giống Maxwell.
Những cải tiến về kiến trúc của kiến trúc GP100 bao gồm:
Những cải tiến về kiến trúc của kiến trúc GP104 bao gồm:
Tổng quan.
Một chip được phân vùng thành Cụm xử lý đồ họa (GPC). Đối với chip GP104, GPC bao gồm 5 SM.
Truyền phát bộ đa xử lý "Pascal".
"Bộ đa xử lý truyền phát" tương ứng với Đơn vị tính toán của AMD. SMP bao gồm 128 ALU có độ chính xác đơn ("lõi CUDA") trên chip GP104 và 64 ALU có độ chính xác đơn trên chip GP100.
Cái mà AMD gọi là CU (đơn vị tính toán) có thể được so sánh với cái mà Nvidia gọi là SM (bộ xử lý đa luồng). Trong khi tất cả các phiên bản CU bao gồm 64 bộ xử lý đổ bóng (tức là 4 Đơn vị Vector SIMD (mỗi chiều rộng 16 làn) = 64), Nvidia (thường gọi các bộ xử lý đổ bóng là "lõi CUDA") đã thử nghiệm với các số rất khác nhau:
Polymorph Engine 4.0.
Polymorph Engine phiên bản 4.0 là đơn vị chịu trách nhiệm cho Tessname. Nó tương ứng về chức năng với Bộ xử lý hình học của AMD. Nó đã được chuyển từ mô-đun đổ bóng sang TPC để cho phép một động cơ Polymorph cung cấp nhiều SM trong TPC.
Vi xử lí.
Trên chip GP104, SM bao gồm 128 ALU có độ chính xác đơn ("lõi CUDA"), trên GP100 của 64 ALU có độ chính xác đơn. Do cách tổ chức chip khác nhau, như số lượng ALU chính xác kép, hiệu suất chính xác kép về mặt lý thuyết của GP100 là một nửa so với lý thuyết cho độ chính xác đơn; tỷ lệ là 1/32 cho chip GP104. 
Hiệu năng.
Khả năng xử lý chính xác về mặt lý thuyết của GPU Pascal trong GFLOPS được tính là 2 X (hoạt động trên mỗi lệnh FMA trên lõi CUDA trên mỗi chu kỳ) × số lõi CUDA × tốc độ xung nhịp lõi (tính bằng GHz).
Khả năng xử lý chính xác kép về mặt lý thuyết của GPU Pascal là 1/2 hiệu suất chính xác đơn trên Nvidia GP100 và 1/32 của Nvidia GP102, GP104, GP106, GP107 &amp; GP108.
Khả năng xử lý chính xác một nửa lý thuyết của GPU Pascal là 2 × hiệu suất chính xác đơn trên GP100 và 1/64 trên GP102, GP104, GP106, GP107 &amp; GP108.
Kế thừa.
Sau Pascal, kiến trúc tiếp theo sẽ được mã hóa sơ bộ là Volta. Nvidia đã thông báo rằng GPU Volta sẽ có Bộ nhớ băng thông cao, Bộ nhớ hợp nhất, hỗ trợ hoàn thành FP16 (gấp hai lần FP32 của nó) và NVLink. Người ta vẫn chưa biết liệu Volta sẽ là một phần của dòng sản phẩm tiêu dùng hay không và có thể được thay thế bằng các cấu trúc vi mô Ampere hoặc Turing.