NVIDIA GeForce 600

架构介绍

开普勒架构以约翰内斯·开普勒命名，本身实际基于Fermi设计，核心由费米的流处理器群改为SMX，其中同样以CUDA核心、升级后的PolyMorph 2.0和Texture Units等组成，而每组CUDA核心的数量大幅增加，如GK104的CUDA核心数量为每组192，上代GF110为每组32个，数量是其6倍。GK104核心以两组SMX构成一个GPC单元，核心共有四组GPC单元和四组Raster引擎，之间共享有768KB L2缓存，GK104核心内含四组64bit存储器控制器，共支持256bit存储器，比上代GF110的384bit低。但GDDR5显示存储器的频率提升，可以弥补有关减少。同时开普勒架构核心支持GPU Boost动态超频技术，通过PCB内置的芯片与BIOS控制，会根据GPU的TDP与实际运作功耗之间的差异来进行动态超频。其他的特性还包括采用台积电28nm制程工艺，支持PCI-E 3.0，支持全新的反锯齿技术TXAA及垂直同步技术Adaptive VSync。开普勒架构实现了单卡三屏输出（上一代产品只能以SLI方式进行），通过一个HDMI与两个DVI进行输出，同时还可以通过DisplayPort输出，组成3+1显示器模式。

SMX

相对于以往的Streaming Mulit-processor，新的SMX中CUDA处理器的数量由32个大幅提升为192个。最终结果就是采用较少的控制单元，去控制更多的CUDA核心。事实上，新架构为了提升CUDA处理器的数量而作出的改良，是会降低整个架构的效率。但是，新的驱动程序已开始支持软件预解码，取代过往的硬件条件检查，晶体管的数量可以减少，但效率依然有所提升。

SIMT

对手AMD Radeon HD 7000显示核心，硬性规定16个流处理器为一组，而使一个GCN数组支持4个线程。而NVIDIA的SIMT方面，线程可以自由分配。即是控制组件会根据负载，而决定一个线程由多少个CUDA核心负责。整个过程是动态的，但也考验了驱动程序和不同应用对之的优化程度。除了被称为CUDA核心的流处理器数目有所上升之外，每个SMX中有32个特殊功能单元，用作正弦、余弦等计算。每个SMX中，并行线程调度器亦提升至4个，用作调度CUDA核心。指令分派单元则双倍提升至8个，用作根据并行线程调度器，将数据分配给不同CUDA核心。加载/存储单元有32个，用作提取高速缓存或显示存储器中的数据。纹理单元有32个，用作处理纹理和阴影。
CUDA核心的频率再不是核心频率的双倍，而是相同。NVIDIA声称是因应功率而作出改变。但也有意见是因为组件跟不上更高的频率。

Bindless Textures

可以突破DirectX 11的限制，每个shader可以读获取纹理数量，由最多128个提升至可以超过一百万个。现时只支持OpenGL，将来可以透过NVAPI支持DirectX。

Polymorph Engine 2.0

每个SMX中的Polymorph Engine只有8个，比GTX580时的16个少。但曲面细分单元的运作频率和效率都有所提升，所以GTX680对曲面细分性能比GTX580的高。

GPU Boost

显示核心可以动态超频，提升性能。硬件电路系统会作出监控，确保功率不会超过额定值。

Apdative VSync

垂直同步更新原意是FPS跟显示器更新率同步，减少画面撕裂效果。不过当FPS比较低的时候，打开垂直同步更新会造成更新率瞬间降低。为了解决问题，NVIDIA引入了自适应垂直同步更新。当游戏应用低过某个FPS的时候，垂直同步更新将会被关闭。

FXAA和TXAA

FXAA用意不是解决锯齿问题，但可以提升图像质量，效率比传统的MSAA提升60%。而TXAA是一种全新的，基于硬件的抗锯齿技术。透过GTX680中的HDR处理单元，矫正颜色。

四屏显示技术

为了追赶对手AMD的Eyefinity技术，GTX680支持四屏显示技术，也可配合自家的3D Vision Surround技术。相比对手，NVIDIA的多屏显示技术不需要使用DisplayPort接口。

NVENC

新增专门H.264硬件转码单元。在处理H.264数据时，不用再依靠CUDA核心。

Direct3D 11.1

首次支持Direct3D 11.1，相较于前代GeForce400/500支持的Direct3D 11，Direct 3D11.1是增量升级。然而实际上GeForce 600对Direct 3D11.1的支持并不完全，有4个Direct3D11.1的硬件特性并没有予以支持。NVIDIA认为，这些新增的特性完全可透过驱动程序来支持，无需在硬件电路上大做文章。