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天才の師
評價下G80 VS R600
當然是基于現在已經公開的資料之上的評價
本來我是想只寫自己看法的，但爲了照顧一些初級GZer，帶上了比較長的解釋，請各位老大自行跳過就是
G80架構在我個人看來，根本就不適合遊戲
個人認爲，對于圖形渲染，如果只考慮效率，G80當然是最好的體系。但效率不等于效能，效能是綜合個方面因素，尤其是當前半導體工制造藝水平之後的一個綜合性的結果，綜合從效能上來看，G80並不是最優的體系。也就是說，如果NV需要一款擁有跟G80類似的圖形渲染效能的GPU，完全可以用更少的代價(晶體管)辦到。我只能猜測，NV這次的野心不只在圖形領域。
R600相比之下就務實得多，它是一款實實在在爲遊戲而生的GPU，雖然AMD肯定不會止步于此，諸如CTM之類的一些東西很快就會被推到應用層面，但從目前已經透露的R600架構來看，R600的首要設計目標就是爲了3D渲染。讓遊戲跑得更絢更快是這個架構最主要的任務。
那麽，讓我們來稍微詳細的看一下G80與R600設計側重點之間的區別
G80與以前的GPU，最大的區別就是標量化渲運算單元和多執行諸架構，這兩點是G80最引以爲傲的革新，但也是爭論最大的改進。
所謂標量化(scalar)運算單元，是相對于之前GPU的矢量?vector)運算單元而言的。
我們知道，在圖形處理中，最常見的像素都是由RGB三種顔色構成的，加上它們共有的信息說明(Alpha)，就一共是4個通道。Vertex數據也一般是由x,y,z,w四個坐標構成，這樣一共也是4個通道。對3D圖形進行渲染，其實就是改變RGBA四個通道或者x,y,z,w四個坐標的數值。所以，爲了方便，GPU的基本渲染單元從一開始就被設計爲能同時完成一個象素渲染或者幾何轉換。數據的基本單元是scalar(標量)，就是指一個單獨的值，GPU的ALU裏進行的一次這種變量操作，被稱做1D scalar操作。由于GPU的一個ALU在一個時鍾周期執行了4次這樣的並行的運算，所以ALU的操作被稱做4D vector操作，也就是矢量操作。一個vector(矢量)就是n個scalar(標量)，一般來說n=4。所以，GPU的ALU指令發射端只有一個，但卻可以同時計算4個通道的數據(在GPU上一般是3D+1D)，這就是SIMD(單指令多數據流)的意思了。
對于圖形渲染來說，這種SIMD的設計真是再好不過了，因爲VS和PS部分進行的大部分運算都是4D vector(3D+1D)，它只要用一個指令端口，就能單周期完成4倍的運算量，所以自打GPU誕生開始，基本的運算單元就一直是這種vector SIMD設計。
但G80卻打破了這種傳統，將最基本運算單元統統改成了scalar，也就是標量ALU。這樣對于基本的vector操作，就需要多個周期，或者將它們拆分後用更多的運算單元才能完成。有什麽樣的東西值得NV這樣冒險呢？
原來，NV認爲，現在的GPU指令，長度並不一致，對于add,mul這樣的指令，GPU能單周期完成，但對于諸如sqr這樣的複雜指令也需要多個周期才能完成，對于這些需要多個執行周期的指令，過“大”的4D ALU顯然“不合算”。而GPU的編譯器即使經過大量優化，編譯出來的shader也指令也會長短不一，五花八門，操作數既有4D，也有1D、2D、3D。對于通常執行能力爲4D的ALU來說，讓它跑1D或者2D指令，而由于SIMD天生的單發射端口限制，不可能同時跑兩個或多個，而跑一個單周期內它的運算能力就填不飽。這樣就很“劃不來”了。這就是SIMD的指令並行性問題。在GPU中，如果標量和矢量指令能夠並行，比如3D+1D，那麽這被稱做co-issue。但正如上面所說，面對複雜的shader環境，co-issue不可能是每時每刻都有效的，因此通常的4D ALU在這裏就存在一個浪費問題。而對于1D ALU，就不存在上述問題了。如果把1個4D ALU分成4個小的1D ALU放在一起進行圖形渲染，因爲各自都有自己的指令發射端口和控制資源，所以能保證理論上100%的運行效率。 在G80上，NV率先引入了這種純標量的渲染單元，所以G80的底層執行單元被稱做MIMD(多指令多數據流)架構。
G80的每個ALU的計算能力都不強，但它們不存在“浪費”問題，效率很高。然後通過增加運算單元的數量(128SP)，提高頻率(shader 1.35GHz)來增加運算能力。
這樣的做法，看上去一切都完美，既有高效率，又有強運算能力，但真的是這樣嗎？
在能夠co-issue的程序中，4個1D Scalar ALU與4D Vector ALU的運算能力是一樣的，但1D Scalar ALU因爲有4個發射端口，4份控制單元，其占用的晶體管數量將遠遠超過4D Vector ALU。按照EJI的說法，算上ALU的其他輔助資源，4個1D ALU的體積將是1個4D ALU的2-3倍，對于GPU而言，這是一個災難性的數字。或者有人會說，那無所謂，在運算能力相同的情況下，1D ALU效率高啊。但你是否有想過，與其做一堆龐大臃腫的1D標量ALU，不如幹脆用同樣的晶體管，做它一半數量運算能力超過它一倍的4D ALU不是更合算！ 而實際上，R600就是這麽做的...
再來看G80的多執行諸體系(Multi-Threading)
實際上這個並不能算G80的首創(我覺得，第一塊能夠真正稱得上Multi-Threading的GPU，應該是Nvidia NV40，雖然還很簡陋，但它有完善的控制體系和threading資源，整個流水線的工作也通過線程分發器來管理。R4XX只支持SM2.0，也只針對線性shader而設計，縱然它也通過threading來掩蓋延遲，但並不能算)，但G80卻是最完善的Multi-Threading GPU，它有極爲龐大的register資源，能維持4096個平行線程(看看你的CPU，4核心QX6700也不過是4線程而已)，甚至引入了整數指令集來方便管理。當數據送至G80圖形核心的流水線之後，會首先被送入一個叫做Thread Control Unit的地方，相當于G80圖形核心整個流水線的仲裁和控制機構。這個類似于處理器的線程管理單元會將所有的著色單元的數據平行的拆成超過4000個平行的Threading(線程)，並動態監測整個shader array流水線的工作狀況。一旦它發現其下某個著色單元由于等待數據或工作完成而處于閑置狀態，就會馬上遞交一個新的線程供其執行。這樣讓整個流水線保持極高的運行效率。
而且，富裕的Threading對于掩蓋流水線延遲和動態分支都有極爲重要的意義，詳細介紹請看Eji兄的這篇文章，字太多不打了。
http://we.pcinlife.com/thread-506629-1-1.html
相比之下，R600依然維持512-1024之間的一個Thread數目。
一直到這裏，我們發現Multi-Threading又是一個幾乎完美的東西，它對GPU的任何一個部件的效率提升都有幫助，而且給予了GPU克服存儲器延遲的力量，那麽，我到底要說什麽呢？
實際上，跟標量化渲染單元一樣，Multi-Threading確實是提高GPU運行效率的好東西，而我認爲它的不足之處也跟標量渲染單元一樣：實現起來代價太帶，將用來實現它的資源花到別的地方，對于遊戲來說效果可能更明顯。
想想看吧，我們能從G80如此多的Thread中得到什麽？流水線效率？別扯談了，效率高怎麽了，R520具備512threading，低延遲的硬件化線程分配器，支持batch為單位的threading交換，效率還不高？同頻下還不照樣被200多threading，分配管理體系也不完善，延遲大得多，每threading能抓到的資源也少的G70打得滿地找牙。G70不過是多裝了8個Pixel Shader而已。不過後來R580 ATI也清醒了，Threading資源沒有任何變化，依然是512個，但PS增加3倍，從16到48，現在同頻下輪到G71滿地找牙了，呵呵。
OK，我知道到這裏那些天驕黨們回賊心不死，拿R520的分支性能來說事，那麽就徹底講清楚。流水線平行度的問題已經是老生長談，動態分支(Dynamic Branch)可以用來融合Shader，但不代表其他提高平行度的途徑已經完蛋。一個充滿分支和跳轉的Shader對遊戲的幫助理論意義大于實際意義。在3DMark06這種已經有用到相當複雜的Shader的程序中，Dynamic Branch也只是當作調味劑而不是主菜來用的。至于Branch在shadow filter的edge soft中的應用...恩，我想說的是，絕大部分情況下edge所占的部分都不多，而且隨著分辨率的提升，這個部分的比例會越來越小。引用RacingPHT兄的話來說，也許我們還得感謝Branch-----它讓一個只能跑15FPS的DEMO提速到了30FPS-----雖然它之前能跑300FPS。問題是：Filter一定要這麽做嗎？我想FEAR的SoftShadow已經給了一個表率。
補上G80 VS R600(傳言)的數據對比（統統根據官方材料而訂）
shader吞吐能力: G80 1350MHz*128*3flops(mul+mad並行)=519GFlops VS R600 1000MHz*64*12Flop=(mad+add並行)=768GFlops
顯存帶寬: G80 86.4GB/S(384bit GDDR4) VS R600 over140 GB/s (GDDR4 over 1.1GHz)
綜上所述，G80不可謂不先進，效率不可謂不高，但他面對"暴力"的R600（說得好聽點就是“將每一個晶體管都用于遊戲”的R600），勝算實在不高。
不過，大家就此認爲NV是白癡設計了這麽一個過于理想化的架構，就錯了。NV從來都是實用至上。這些在遊戲裏很難被用到的“高級東西”，將會用到哪呢，嘿嘿，我現在打字也打得手痛了，容許我打一下廣告，過幾天會某網站有一篇文章，雖然並不完全是我寫的，但我參與了其中，到時候我再來頂貼