การเปลี่ยนผ่านจาก NVIDIA GT200 ไปยัง สถาปัตยกรรม Fermi ถือเป็นจุดเริ่มต้นของ รุ่นที่สามของการประมวลผลด้วย GPU. ขณะที่สถาปัตยกรรมก่อนหน้าเป็นหน่วยเน้นกราฟิกที่ถูกปรับแต่งให้ใช้สำหรับการคำนวณ แต่เฟอร์มีถูกออกแบบมาตั้งแต่เริ่มต้นเพื่อรองรับ GPGPU (GPU ทั่วไป) การประยุกต์ใช้งาน

1. จากเน้นกราฟิกไปสู่เน้นการคำนวณ

แตกต่างจาก GT200 ที่เน้นหน่วยพื้นผิว (texture units) และความขนานข้อมูลอย่างเคร่งครัด เฟอร์มีได้แนะนำเส้นทางการขอหน่วยความจำแบบรวมศูนย์ ซึ่งช่วยเปลี่ยนแปลงแนวคิดทำให้เกิด การคิดเชิงการคำนวณทำให้นักพัฒนาสามารถก้าวข้ามการแมปข้อมูลในรูปแบบตาราง 2 มิติ ไปสู่อัลกอริธึมที่ซับซ้อนในภาษา C++ ได้

2. การก้าวกระโดดในโครงสร้างหน่วยความจำ

เฟอร์มีได้แนะนำโครงสร้างหน่วยความจำ ระดับแคช L1/L2 ที่แท้จริง และความสอดคล้องกับ มาตรฐาน IEEE 754-2008 มาตรฐานจำนวนทศนิยม ซึ่งหมายความว่านักวิจัยไม่จำเป็นต้องจัดการหน่วยความจำแบบชั่วคราว (หน่วยความจำแชร์) ทีละไบต์อีกต่อไป ทำให้สามารถใช้โครงสร้างข้อมูลที่ไม่สม่ำเสมอ และความแม่นยำระดับสอง (double-precision) ที่เหมาะกับงานวิศวกรรมด้านวิทยาศาสตร์ได้