第四代delta色彩壓縮技術

　　顯存壓縮技術對于提高顯卡性能是很有幫助的。同之前的NVIDIAGPU一樣，全新的GTX1080也采用了這樣一種無損壓縮技術。這種技術有以下幾點好處：減少顯存數據寫入量；減少數據從顯存到GPU二級緩存的數據傳輸量，有效增加了GPU二級緩存的容量以及降低紋理單元和幀緩存間的數據傳輸量。

第四代delta色彩壓縮技術

　　顯存壓縮技術中最重要的一種就是“delta色彩壓縮技術”，這種技術讓GPU計算每一個塊中像素的差異，然后將相同色彩的像素信息進行壓縮，在極端狀況下，壓縮儲存后的參考像素還不及未經壓縮像素一半的大小，這無疑大大減小了數據傳輸量。

GTX1080有效帶寬可達GTX980的1.7倍

　　GTX1080搭載了全新的增強型delta色彩壓縮技術，可以更高效地實現2:1的壓縮比，同時，全新的4:1、8：1高壓縮比模式也已被GTX1080所采用，這使得顯存利用率再次達到一個新高度，相當于等效提升了對應比例的顯存帶寬。第四代delta色彩壓縮技術同上代相比能夠減少20%的有效帶寬，再配合上GTX1080率先使用的10Gbps速率的GDDR5X顯存，最終使得其有效顯存帶寬是上代GTX980的1.7倍。

異步運算技術

　　從傳統角度上看，GPU主要承擔的任務是圖形渲染，系統會將待處理的工作按照指定流程傳遞給GPU，以便讓圖像能夠以正確的順序顯示出來，這點對于圖形渲染來說非常重要。而現如今隨著GPU功能的不斷挖掘以及架構的不斷升級，許多計算、復制的工作也會交由GPU來做，如果仍然只有一條序列的話，渲染、計算、復制三項任務將會互相搶占，造成“交通擁堵”，運行效率自然大打折扣。因此多條序列分別處理渲染、計算、復制等工作才能大大提升GPU效率，這種技術就是異步運算技術。

　　說起異步運算技術，大家可能會首先想到AMD的GCN架構，GCN的異步著色器技術讓GCN架構的A卡在DX12中擁有了出色的性能表現。隨著DX12時代的全面到來，NVIDIA的全新GTX1080自然也是在異步運算上狠下功夫。官方宣稱，GTX1080有著完全的異構計算能力，借助異構著色器，GPU可以并行處理多任務，而非按優先級進行候選或者搶占。

動態負載平衡技術

　　首先為大家介紹的是Pascal架構引入的全新技術――動態負載平衡。為了讓大家能夠更直觀地了解這項技術，我們看上面這張圖：橫坐標是時間，縱坐標是GPU資源分配百分比，淺綠色是圖形工作量，深綠色部分是計算工作量，而灰色斜紋部分為空閑。首先看上半部分的靜態平衡，如果計算工作量所需的時間比圖形工作量的時間長，而兩個工作需要同時完成才能進行新的工作，那么進行圖形工作的GPU就會有一部分閑置出來，這就浪費了GPU的性能；接著我們看下圖的動態平衡，當計算工作量先完成時，負責計算工作的GPU資源就會去幫助完成剩余的圖形工作，這樣就不會有閑置的GPU資源，并且大大降低了工作所需的時間，這就是Pascal的動態負載平衡技術。

Pascal架構的搶占技術

　　然后是有關GPU搶占的技術。了解VR的朋友們一定聽說過“異步時間扭曲”技術，異步時間扭曲是指在一個線程（稱為ATW線程）中進行處理，這個線程和渲染線程平行運行（異步），在每次同步之前，ATW線程根據渲染線程的最后一幀生成一個新的幀。（有關異步時間扭曲的知識請參見《小菜硬件雜談說說VR里的異步時間扭曲》）實現異步時間扭曲需要GPU支持合理的搶占粒度，那么搶占指的是什么意思呢？所謂搶占，就是指為了使重要工作得以快速運行，GPU會選擇性關閉不太重要的工作，從而提高重要工作的運行效率。Pascal架構是史上首個支持像素級搶占的GPU架構，當接收搶占請求時，Pascal的圖形單元會記錄下那些優先級較低的工作被中斷時的位置，優先處理那些重要的工作；當搶占結束后，其余的工作從之前被中斷的位置開始繼續執行。

搶占在VR中的應用――異步時間扭曲（ATW）技術

　　Pascal的搶占不僅作用于圖形工作中，在計算工作中也可以實現。線程級的搶占和像素級搶占的實現方式類似，都是停下當前優先級較低的線程塊的工作，去支援優先級較高的SMs運算線程，當搶占結束后，從之前中斷的地方開始繼續計算工作。對于游戲來說，像素級搶占和線程級搶占相結合讓Pascal架構GPU可以以極快的速度和最小的性能開銷實現搶占，同時對于CUDA計算任務，Pascal也可以以最好的搶占粒度去實現搶占。

FastSync技術

　　FastSync是一種替代傳統垂直同步的防止畫面撕裂的技術。同V-Sync不同的是，開啟FastSync后，在做到防止畫面撕裂的同時能夠不降低顯卡的性能，也就是說FastSync能夠實現V-Sync開啟時的流暢畫面，并且有著如同未開啟V-Sync一樣的低延遲。從下圖可以看出，FastSync的延遲僅比關閉V-Sync時的延遲多了8ms，這點差距還是十分令人滿意的。最后，FastSync技術可以搭配G-Sync技術一起使用，為玩家帶來更好的視覺效果。

FastSync和V-Sync延遲對比

全新高帶寬橋接器

　　同GTX1080問世的還有NVIDIA全新設計的SLI橋接器。使用傳統的橋接器進行雙卡互聯時只需要連接每張卡上的一根SLI金手指即可，而這種全新的橋接器需要同時連接GTX1080上的兩根SLI金手指，以提高GPU之間的數據傳輸帶寬。這個全新的SLI橋接器叫做“NewSLIHBBridge”，使用這個全新的橋接器時，GTX1080的SLI接口運行在650MHz，而傳統的橋接器搭配之前的GPU只能運行在400MHz。

NewSLIHBBridge

　　GTX1080的全新SLI系統能夠提供上代GPUSLI系統2倍的帶寬，這對于4K或5K這樣的高分辨率及環繞輸出尤為重要。而且全新的橋接器可以實現更平滑的畫面輸出，在游戲中能夠為玩家帶來更順暢的游戲體驗。不過遺憾的是，由于全新的橋接器需要使用兩根SLI金手指才能工作，因此使用NewSLIHBBridge的GTX1080只能實現雙卡SLI。

GPUBoost3.0

　　GPUBoost是NVIDIA推出的GPU動態提速技術，能夠在TDP允許的范圍內，盡可能地提高GPU運行頻率，進而提升GPU工作效率。全新的GTX1080為我們帶來了這個技術的最新升級版――GPUBoost3.0。GPUBoost3.0可以設置各個電壓點的頻率偏移。GPUBoost2.0及以前的版本只能實現固定的頻率偏移，也就是說頻率的提升只能呈線性的方式，提升后的頻率無法達到此電壓下對應的最大頻率。

GPUBoost2.0與3.0之間的區別

　　GPUBoost3.0就很好地解決了這個問題，頻率偏移可以對應到單個電壓點，而不是像之前的線性相關，這樣就可以使得GPU的頻率達到該電壓下所能實現的最大值，大大提升了GPUBoost的效果。全新的GPUBoost3.0還能與超頻軟件相結合，讓玩家可以手動調整頻率偏移曲線，來達到理想的GPU頻率。