一、PC架構

        先看一下酷睿架構圖：

       PCI-E 是一個有意思的匯流排。與其上一代PCI（外圍裝置互連）匯流排不同，PCI-E提供一個確定的頻寬。在原先的PCI系統中，每個裝置都可以使用匯流排的全部頻寬，但一次只能讓一個裝置使用。因此，你增加的PCI卡越多，每個卡能夠獲得的可用頻寬就越少。PCI-E匯流排通過引入PCI-E通道解決了這個問題。這些通過時一些高速的序列鏈路，這些鏈路組合在一起構成了X1，X2，X4，X8或X16鏈路。圖中PCI-E配置提供5GB/S的全雙工匯流排。這意味著，資料的傳入與傳出可用同時並行享有同樣的速度。也就是說，我們在以5GB/S的速度向GPU卡傳資料的同時，還能夠以5GB/S的速度從GPU卡接收資料。但是，這並不是意味著如果不接收資料，我們就可以10GB/S的速度向GPU卡傳送資料（即頻寬是不可以累加）。

二、GPU硬體結構

       從圖中可以看出，GPU的硬體由以下幾個關鍵模組組成：（1）記憶體（全域性的、常理的、共享的）、（2）流處理器簇（SM）、（3）流處理器（SP）

        GPU實際上是一個SM的陣列，每個SM包含N個核（如G80和GT200中有8個核）。一個GPU裝置中包含一個或多個SM,這是處理器具有可擴充套件型的關鍵因素。如果向裝置中增加更多的SM，GPU就可以在同一時刻處理更多的任務，或者對於同一任務，如果有足夠的並行性的話，GPU可以更快的完成它。

      每個SM都是由不同數量的一些關鍵部件組成，為了簡單起見，沒有在圖中畫出。最重要的部分是每個SM中若干個SP，圖中顯示的是8個SP,在費米架構中增加至32-48個。在下一代產品中每個SM中SP的數量極有可能繼續增加。

      每個SM都需要訪問一個所謂的暫存器檔案（register File），這是一組能夠以與SP相同速度工作的儲存單元，所以訪問這組暫存器單元幾乎不需要任何等待時間。不同型號的GPU中，暫存器檔案的大小可能是不同的。它用來儲存SP上執行的執行緒內部活躍的暫存器。另外，還有一個只供每個SM內部訪問的共享記憶體（shared Memory）,這可以用作“程式可控”快取記憶體。與CPU內部的快取記憶體不同，它沒有自動完成資料的硬體邏輯---它完全是由程式設計師控制。

      對於紋理記憶體（texture memory）、常理記憶體（constant memory）、全域性記憶體（global memory）每一個SM都分別設定有獨立訪問它們的匯流排。其中，紋理記憶體是針對全域性記憶體的一個特殊檢視，用來儲存插值（interpolation）計算所需的資料，例如，顯示2D或3D影象時需要的查詢表。它擁有基於硬體進行插值得特性。常理記憶體用於儲存那些只讀的資料，所有的GPU卡均對其進行快取。與紋理記憶體一樣，常理記憶體也是全域性記憶體建立的一個檢視。

      每個SM還有兩個甚至更多的專用單元（SPU），SPU專門執行諸如高速的24位正弦函式/餘弦函式/指數函式操作等類似的特殊硬體指令。

三、GPU計算能力