1. NVIDIA GK-110
La GeForce GTX Titan è costruita attorno alla GPU NVIDIA GK-110, già utilizzata nelle schede GP-GPU NVIDIA Tesla K20.
GK-110 rappresenta l'offerta top di gamma delle GPU basate sull'architettura NVIDIA Kepler, integrando sei controller di memoria a 64-bit, per un totale di 384-bit, e ben 2688 CUDA Cores distribuiti in 15 unità SMX.
La frequenza di Base della GPU di Titan è pari a 836MHz e può crescere dinamicamente tramite la tecnologia GPU Boost 2.0, tipicamente fino a 960MHz.
A differenza di tutte le altre GPU dedicate al mercato consumer, la GK-110 integrata in Titan può eseguire calcoli a doppia precisione con un efficienza molto superiore a tutte le altre schede video, caratteristica fino ad oggi esclusiva delle GPU dedicate alle schede video Tesla.
A titolo di confronto, basti pensare che le unità SMX della GeForce GTX 680 sono dotati di 192 CUDA Cores a singola precisione e solo 8 unità a doppia precisione, contro le 64 unità a doppia precisione integrate in GK-110.
Il rapporto di potenza di calcolo tra le operazioni a singola e doppia precisione è di 1/24 nelle schede video GTX 680, contro il rapporto 1/3 nelle schede video GTX Titan.
| Caratteristiche e modelli | GK-110 (GeForce GTX Titan) | GK-104 (GeForce GTX 680)Â |
| Â CUDA Cores | Â 2688 | 1536Â |
|  Frequenza Base Cores | 837MHz | 1006MHz |
|  Frequenza Boost Cores | 876MHz | 1058MHz |
| Â ROPs | 48Â | Â 32 |
| Â TMU | 224 | 128 |
| Â Rapporto SP/DP | 1/24 - 1/3 (CUDA DP Mode) | 1/24 |
| Â Interfaccia Memoria | 384-bit | 256-bit |
|  Quantità Memoria | 6GB | 2GB |
| Â Frequenza Memoria | 6008MHz | 6008MHz |
| Â Bandwidth Memoria | 288GB/s | 192GB/s |
NVIDIA ha scelto di seguire questa strada essenzialmente per non dover sviluppare una nuova GPU dedicata esclusivamente alla fascia alta del mercato ma, allo stesso tempo, ha reso accessibile una potenza di calcolo in doppia precisione pari a quella delle schede video dedicate al GP-GPU computing, così da consentire agli sviluppatori e ai ricercatori di testare e sviluppare le proprie soluzioni su tradizionali workstation, con un costo di circa 1/3 inferiore a quello delle corrispondenti schede Tesla.
Data la sua vocazione dedicata al gaming, i driver GeForce sono preconfigurati per disabilitare il supporto alla doppia precisione, mantenendo il rapporto 1/24 delle GeForce GTX 680; nel caso si utilizzassero applicazioni che ricevano un chiaro beneficio di questa particolare modalità , è possibile abilitarla dal pannello driver NVIDIA sotto la voce CUDA - Double Precision.
In questa modalità le frequenze operative della scheda saranno ridotte, di conseguenza è sconsigliabile utilizzarla nei videogiochi poichè non supportano alcuna funzionalità in doppia precisione.
