Karty GeForce GTX 570 i 580 to następcy nieco starszych modeli GeForce GTX 470 i 480. Akceleratory bazują na układzie o nazwie kodowej GF110, który jest poprawioną i ulepszoną wersją chipu GF100. Architektura układu praktycznie nie zmieniła się, zoptymalizowano jednak proces wytwarzania - inżynierowie Nvidii przeprojektowali cały chip na poziomie tranzystorów, co przyniosło efekt w postaci mniejszego poboru energii, możliwości zwiększenia taktowania oraz poprawy uzysku - czyli liczby w pełni sprawnych układów w stosunku do wszystkich wyprodukowanych.
Oprócz tego wprowadzono trzy poprawki do architektury. Modyfikacje objęły jednostki mapowania tekstur (TMU), które w GF110 mogą przetwarzać do czterech pikseli na takt zegara w trybie FP16, podczas gdy jednostki TMU użyte w GF100 mogły przetwarzać tylko dwa piksele na takt zegara. Ponadto o około 10% zwiększono i tak już bardzo wysoką wydajność jednostek zajmujących się teselacją oraz poprawiono wydajność operacji na buforze Z.
Podsumowując, dokonano całkowitej przebudowa układu, prowadzącej do poprawy uzysku i parametrów elektrycznych (zegary, pobór prądu) oraz dodano trzy poprawki w architekturze. Poza tym GF110 tak jak i GF100 jest produkowany w 40-nanometrowym (nm) wymiarze technologicznym i składa się z około 3,2 miliarda tranzystorów. Chip zawiera 512 procesorów strumieniowych (CUDA cores) oraz 64 jednostki TMU. Jednostki te są zgrupowane w 16 głównych multiprocesorów strumieniowych - w każdym z nich po 32 procesory strumieniowe, 4 jednostki TMU i jeden silnik polimorficzny. Multiprocesory są podzielone ponadto na cztery bloki GPC, z których każdy posiada własny rasteryzator. Całość uzupełnia 48 jednostek ROP z 384-bitowym kontrolerem pamięci GDDR5.
GeForce GTX 580 trafił na rynek w dniu 9 listopada 2010 roku i zastąpił debiutujący w marcu tego samego roku GeForce GTX 480, oferując od niego około 20% wyższą wydajność. Karta została wyposażona w 512 procesorów strumieniowych - wszystkie dostępne w układzie GF110, oraz 64 jednostki TMU, 48 jednostek ROP i 1536 MB pamięci GDDR5 z 384-bitową magistralą. Zegary taktujące ustawiono na poziomie 772 MHz dla układu graficznego, 1536 MHz dla procesorów strumieniowych oraz 4008 MHz (efektywnie) dla pamięci. GeForce GTX 580 posiada dwa złącza DVI i jedno HDMI oraz dwie dodatkowe wtyczki zasilające - jedną 8-pinową i jedną 6-pinową. Wskaźnik TDP wynosi 244W (zamiast 250W w GeForce GTX 480). W porównaniu do poprzednika karta pobiera mniejsze ilości energii elektrycznej i zachowuje zauważalnie niższą temperaturę pracy. Niższa temperatura pracy to oprócz lepszego układu graficznego także efekt zastosowania w systemie chłodzenia komory parowej zamiast ciepłowodów oraz turbiny o większej średnicy, zwiększającej przepływ powietrza przez radiator.
Premiera GeForce GTX 570 odbyła się 7 grudnia 2010 roku. Akcelerator zaoferował wydajność zbliżoną do flagowego do niedawna GeForce GTX 480, wyróżniając się przy tym znacznie mniejszą ilością zużywanej energii, wydzielanego ciepła i hałasu. Karta ma układ GF110 z aktywnymi 480 procesorami strumieniowymi oraz 60 jednostkami TMU i dysponuje 40 jednostkami ROP oraz 1280 MB pamięci GDDR5 z 320-bitową magistralą. Cechuje ją wskaźnik TDP na poziomie 225W oraz zegary taktujące 732/1464/3800 MHz, kolejno dla układu graficznego, procesorów strumieniowych i pamięci (efektywnie). Na śledziu umieszczono dwa złącza DVI i jedno HDMI, natomiast do zasilania dwie 6-pinowe wtyczki. Zarówno GeForce GTX 570 jak i 580 obsługują wszystkie technologie dostępne w serii Fermi, m.in. DirectX 11, PhysX, CUDA, 3D Vision i 3D Vision Surround oraz SLI.