Sự chuyển đổi từ NVIDIA GT200 sang kiến trúc Fermi đại diện cho sự ra đời của thế hệ thứ ba trong tính toán GPU. Trong khi các kiến trúc trước đó là những đơn vị tập trung vào đồ họa được "biến tấu" cho mục đích tính toán, thì Fermi lại được xây dựng từ đầu cho mục đích GPGPU (GPU tổng quát) ứng dụng.

1. Từ tập trung đồ họa đến tập trung tính toán

Khác với GT200, vốn tập trung vào các đơn vị texture và tính song song dữ liệu cứng nhắc, Fermi đã giới thiệu một đường dẫn yêu cầu bộ nhớ thống nhất. Sự thay đổi này đã mở ra khả năng Tư duy tính toán, cho phép nhà phát triển vượt qua việc ánh xạ đơn giản trên lưới 2D để hướng tới các thuật toán C++ phức tạp hơn.

2. Bước nhảy trong cấu trúc bộ nhớ

Fermi đã giới thiệu một cấu trúc phân cấp bộ đệm L1/L2 thật sự và tuân thủ IEEE 754-2008 chuẩn số dấu phẩy động. Điều này nghĩa là các nhà nghiên cứu không còn phải quản lý thủ công bộ nhớ "bản nháp" (bộ nhớ chia sẻ) cho từng byte, giúp hỗ trợ các cấu trúc dữ liệu không đều và độ chính xác kép phù hợp với kỹ thuật khoa học.