Во-первых, AMD разрабатывает графические процессоры с большим количеством простых Alus / шейдеров (дизайн VLIW), которые работают на часы относительно низкой частоте (обычно 1120-3200 Alus на 625-900 МГц), в то время как микроархитектуры Nvidia состоит из меньшего количества более сложных АЛУ и пытается компенсировать более высокий шейдер часов (обычно 448-1024 АЛУ на 1150-1544 МГц). Из-за эту разницу VLIW против не-VLIW, Nvidia использует до более квадратных миллиметров фильеры пространства на АЛУ, следовательно, может упаковать меньше из них на чип, и они попали в частотной стену раньше, чем AMD, которая предотвращает их от увеличения часов достаточно высокими чтобы соответствовать или превосходить производительность от AMD. Это приводит к сырому преимущество в производительности ALU для AMD:

    AMD Radeon HD 6990: 3072 АЛУ х 830 МГц = +2550000000000 32-битный команд в секунду
    Nvidia GTX 590: 1024 АЛУ х 1214 МГц = +1243000000000 32-битный команд в секунду

Это приблизительная разница в производительности 2x-3x существует во всем диапазоне графических процессоров AMD и Nvidia. Это очень видно во всех ALU-связанных рабочих нагрузок GPGPU, таких как Bitcoin, пароль bruteforcers и т.д.

Во-вторых, еще одно отличие в пользу добычи Bitcoin на графических карт AMD вместо Nvidia является то, что алгоритм добыча основана на SHA-256, что делает интенсивное использование 32-разрядного целого числа вправо Ротация операцию. Эта операция может быть выполнена в виде одной инструкции оборудования на графических картах AMD (BIT_ALIGN_INT), но требует три отдельных аппаратных инструкций, которые будут эмулировать на базе графических процессорах NVIDIA (2 смены + 1 надстройку). Только в этом дает AMD еще одно преимущество производительности 1.7x (~ 1900 инструкции вместо ~ 3250 для выполнения функции сжатия SHA-256).

Объединенные вместе, эти 2 фактора делают AMD графических процессоров в целом 3x-5x быстрее при добыче Bitcoins.