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全新Tesla® K20 系列产品基于革命性的 NVIDIA® Kepler™ 计算架构，其中包括 NVIDIA® Tesla® 加速计算产品系列中的旗舰产品 Tesla® K20X 加速器。
K20X 的计算性能开创了单颗处理器史上最高纪录，在与领先的CPU 搭配使用时可令应用程序速度提升十倍。(2) 在两大常见计算性能衡量指标上，K20X 超过了所有其它处理器 – 单精度与双精度的峰值浮点性能分别为 3.95 Teraflops 和 1.31 Teraflops。
这一全新系列还包括 Tesla® K20 加速器，其单精度和双精度的峰值性能分别为 3.52 Teraflops 和 1.17 Teraflops。Tesla® K20X 与 K20 GPU 加速器标志着，在过去的三十天里已经实现了 30 Petaflops 以上的性能。这相当于去年十强超级计算机的计算性能总和。
苏黎世理工学院计算物理学教授兼瑞士国家超级计算中心总监 Thomas Schulthess 博士表示: “我们正在利用 NVIDIA® (英伟达™) GPU 架构来大幅加速诸多领域中的模拟，这些领域包括气候与气象学、地震学、天体物理学、流体力学、材料科学以及分子生物物理学。K20 系列加速器标志着计算方面在 NVIDIA® (英伟达™)上一代 Fermi 架构上实现了重大飞跃，该系列加速器不但提升了生产率，而且让我们有可能得出全新的深刻见解，这在之前是不可能实现的。”
基于开普勒大核心GK110、拥有71亿个晶体管的Tesla K20终于正式发布了，而且还有更高端的Tesla K20X。
Tesla K20X拥有十四组SMX、2688个流处理器，屏蔽了一组192个，但同时启用完整的384-bit显存位宽和1.5MB二级缓存，搭配6GB GDDR5。频率方面核心定在732MHz，浮点性能为单精度FP32 3.95TFlops、双精度FP64 1.31TFlops(这代3:1上代费米2:1)，显存频率则是5.2GHz，带宽达249.6GB/s。
事实上，美国橡树岭国家实验室的新一代超级计算机“泰坦”里配备的就是Tesla K20X，而不是Tesla K20，只不过之前双方都口风甚紧，谁也没有明说。泰坦此番不仅成功登顶超算王者，拿下世界性能第一，还在能效上超越了半年前的绿色超算第一名。
Tesla K20又放弃了一组SMX和一个显存控制器，因此有2496个流处理器、320-bit位宽，显存容量5GB GDDR5，二级缓存也对应地减少到1.25MB。核心频率也略降至706MHz，因此浮点性能减少为单精度3.52TFlops、双精度1.17TFlops，而显存频率仍然是5.2GHz，带宽为208GB/s。
Tesla K20X的热设计功耗为235W，Tesla K20则降低到225W——别小看了这区区10W，225W正是绝大多数服务器和机柜所允许的扩展卡最大TDP，再高就需要定制了，AMD 375W的双芯型FirePro S10000就比较麻烦。二者都提供主动和被动散热，供客户选择。
相比之下，上一代费米架构的Tesla M2090/M2070Q只有30亿个晶体管、最多512个流处理器、384-bit 3.7GHz 6GB GDDR5显存，浮点性能最高单精度1.33TFlops、双精度655GFlops，热设计功耗最高250W。AMD FirePro S10000单精度高达5.91TFlops，双精度也有1.48TFlops，比之Tesla K20X分别高出50％、13％，但到了实际生态里显然还是Tesla更有优势。