▲TSMC的16nm FinFET工艺优势

对半导体芯片来说，升级工艺通常意味着晶体管性能提升、功耗下降，同时晶体管密度大幅提升。具体到TSMC的16nm工艺，该公司此前表示其16nm工艺的晶体管密度是28nm HPM工艺的2倍左右，同样的功耗下性能提升38%，同样的速度下功耗降低54%，对比20nm工艺则是20%速度提升、35%功耗下降。

我们再来看下GP100核心的相关数据：

▲GP100核心的晶体管密度、频率及TDP功耗

我们简单地把几款GPU的晶体管密度换算了下（晶体管数量除以核心面积，由于GPU核心的电路复杂，这种算法不一定精确，仅供参考），16nm工艺的GP100核心晶体管密度大约是2510万每平方毫米，算起来晶体管密度比之前28nm工艺的Maxwell、Kepler恰好多一倍。

至于每瓦性能比，这里使用的是FP32浮点性能与TDP功耗的比值，考虑到上述核心面向的市场不同，我们要知道侧重高性能的GP100与游戏市场的GM204、GK104对比TDP是不公平的，不过最终的结果依然显示出16nm工艺的GP100在每瓦性能比上有明显优势。

从这一点也可以猜测，未来针对游戏市场的Pascal核心（比如GP104、GP106）问世之后，它们势必要阉割掉GP100核心上很多不必要的功能，优化功耗，所以其每瓦性能比无疑会更出色。

Pascal架构看点之三：HBM 2显存登场，16GB很好很强大

早在2年前的GTC大会上，NVIDIA就公布了Pascal显卡的2大特色——一个是NVLink总线，一个就是3D Memory，号称容量、带宽是目前显卡的2-4倍，带宽可达1TB/s，这个显存实际上就是HBM 2显存。有意思的是，NVIDIA此举也意味着尽管AMD Fury显卡抢先使用HBM显存，但NVIDIA还是在新一代HBM显存上抢了先，不知道AMD面对这种情况又是如何看的呢？

对于HBM 2显存，我们之前也多次做过介绍，HBM 2显存现在已经被JEDEC吸纳为标准。相比第一代HBM显存，HBM 2显存IO位宽不变，但核心容量从2Gb提升到了8Gb，支持4Hi、8Hi堆栈，频率从1Gbps提升到了2Gbps，带宽从512GB/s提升到了1024GB/s，这也是TB/s带宽的由来。

目前三星、SK Hynix已经或者正在量产HBM 2显存，单颗容量是4GB的，NVIDIA的GTC大会上展示了SK Hynix的HBM 2显存，GP100核心使用的应该也是Hynix的产品，每个GP100核心周围堆栈了4颗HBM 2显存，总容量是16GB，要比AMD的Fury显卡的4GB HBM显存容量高得多。

支持HBM显存对NVIDIA来说还有个好处，那就是ECC校验。此前的架构中，NVIDIA Tesla显卡的ECC校验需要占用6.25%的显存空间，这意味着有相当部分的显存要被“浪费”，Tesla K40加速卡的12GB显存中有750MB预留给ECC校验，可用的内存容量就剩下11.25GB，而且这还会影响内存带宽。

相比之下，HBM 2显存原生支持ECC校验，不需要额外的内存占用，这不仅提高了显存利用率，带宽也不会受影响。

▲GTC大会展示的SK Hynix公司的4GB HBM2显存

16GB HBM2显存总量在Tesla及Quadro专业卡中不算第一，但HBM 2显存超高的带宽是GDDR5显存望尘莫及的。不过值得注意的是，在GTC大会上展示的HBM 2显存频率标明是2Gbps的，但NVIDIA的GP100核心目前带宽只有720GB/s，并没有达到之前宣称的TB/s带宽，算下来频率应该只有1.4Gbps左右，这说明GP100核心的HBM 2显存并没有全速运行，不清楚NVIDIA为何留了一手。

Pascal架构看点之四：NVLink可支持8路显卡并行

如果说3D显存是NVIDIA公布的Pascal的第一个关键特性，那么NV Link总线就是另外一个关键了，它同样是NVIDIA针对高性能运算开发的技术，号称速度是PCI-E总线的5-12倍，前面提到的DGX-1深度计算超级计算机就使用了NV Link技术。

▲GP100显卡背后的NV Link接口

NV Link的优点就是带宽超高，目前PCI-E 3.0 x16带宽不过16GB/s，用在游戏显卡上是足够的，但在超算中就不够看了，新一代的PCI-E 4.0规范又延期了，这就得靠NV Link总线了。NV Link实际上是NVIDIA与IBM合作开发的，每个通道的带宽是40GB/s，GP100核心支持4个NV Link，双向带宽高达160GB/s，而且带宽效率高达94%，这些都要比PCI-E总线更有优势。

▲DGX-1的8路GP100显卡并行就靠了NV Link技术

NV Link技术主要是为高性能运算而生的，IBM会在他们