在RV870核心当中，可以看到两组SIMD阵列呈对称型排列，其中每组阵列当中均有800个流处理单元设计，事实上在单一SIMD引擎当中，采用的排列方式依然是RV770的设计方式。从RV770到RV870，规格正好翻了一倍，可以看做由两个RV770核心封装在一起。虽然由GT200到GF100，流处理器也增加了一倍多，由240个增加到512个（完整的GF100核心，GTX480采用480个），虽然表面看来都是规格的增加，但事实上GF100的架构发生了很大的变化。

RV870核心架构图

GF100核心架构图

总体来看，GF100核心主要划分为Host Interface（主接口，主要负责PCI-E通讯传输，包括读取CPU指令等）、GigaThread Engine（主线程调度引擎）、四组Graphics Processing Clusters（GPC，图形处理集群，GPU的核心部分），其中每个GPC包含四组流式多处理器(SM)、四个PolyMorph引擎（多形体引擎，执行曲面细分的主要单元）、一个Raster引擎（也就是原有的光栅引擎经过重新设计并且位置也有所改变），而每组流式多处理器内又有32个流处理器（NVIDIA称之为CUDA核心，完整的核心拥有512个），六组Memory Controller（GDDR5显存控制器，每组显存控制器位宽为64bit，总位宽384bit）、L2 Cache（二级缓存，容量为768KB）、六组ROP单元（每组包含8个ROP，共48个）。

GPC单元架构图

四组（16个）SM都是高度并行的多处理器，能在任何时候支持最多48个Wrap。512个CUDA核心都是统一的处理器核心，能够执行顶点、像素、几何学和计算内核等不同任务。48个ROP单元可用于像素混合、抗锯齿、原子存储等操作，每组6个由一个64位显存控制器进行控制。统一的二级缓存则能够提供载入、存储、纹理操作等服务。

所以GF100架构实际的运作流程就是在GPU通过主接口获取了CPU的指令之后，GigaThread引擎将会从系统当中调取GPU所需计算的数据，并且拷贝到存储器当中。随后，GigaThread引擎将这些数据为不同的SM创建和分派线程块。每组SM会将GigaThread引擎分配来的线程块分配至Warp（32个线程的群组，后文当中为大家详细介绍），再由Warp调度器重新分配为线程，并由分派单元派发至每个CUDA核心或者其他执行单元上。

如果此时某一个SM阵列当中的工作出现无法完成的情况，例如在完成了Tessellation（曲面细分）以及光栅化之后即将进入其他流程，但是单个SM阵列无法完成全部工作，那么GigaThread引擎能够将这些已完成的数据重新分配到其他的SM阵列当中，避免了因为某一个SM阵列数据量过大，导致所有SM阵列空循环，从而提高执行效率。

如果说RV870类似一个“双核心”的GPU，那么GF100就可以看做“四核心”设计了。相比GT200，GF100引入了GPC，并在在每组GPC以及SM阵列中加入了Rester引擎以及PolyMorph引擎，事实上这也是GF100相对老一代架构针对DX11作出的最大改变。