開(kāi)創(chuàng)DX11宏圖霸業(yè)！鐳HD5870權(quán)威評(píng)測(cè)
第五章/第三節(jié) RV870核心控制引擎
R870的圖形架構(gòu)可以拆分為以下幾個(gè)模塊，一個(gè)一個(gè)來(lái)看都有什么改進(jìn)：
- Command Processor（指令處理器）
- Graphics Engine（圖形裝配引擎）
- Ultra-Threaded Dispatch Processor（超線程分配處理器）
- Stream Processing Units（流處理器）
- Texture Units（紋理單元）
- Cache & Buffer（緩存及緩沖區(qū)）
- Shader Export & Render Back-Ends（像素輸出部分）
- Memory Control（顯存控制器）
- Display Controllers（輸出接口控制器）
● Command Processor（指令處理器）
Command Processor負(fù)責(zé)從PCI-E總線發(fā)出或者接受指令流，讓GPU在驅(qū)動(dòng)程序給定的時(shí)間間隔中完成恒定數(shù)據(jù)流操作，此過(guò)程需要通過(guò)Parallel DMA Engine，調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)存或者是本地顯存的相關(guān)資源。
● Graphics Engine（圖形裝配引擎）
之前這個(gè)模塊被稱為Setup Engine，是GPU負(fù)責(zé)指令分配和安裝的模塊，主要負(fù)責(zé)給GPU內(nèi)部各大模塊將要執(zhí)行的指令準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，我們將其稱之為裝配引擎。裝配引擎之中有很多模塊，包括Tessellator（鑲嵌器）、Vertex Assembler（頂點(diǎn)裝配器）、Geometry Assembler（幾何裝配器）、Rasterizer（光柵器）、Hierarchial-Z（多級(jí)Z緩沖模塊）等。
RV870相比RV770，最主要的變化就是擁有兩個(gè)光柵器和多級(jí)Z緩沖模塊，而此前的GPU都只有一個(gè)。這可不是因?yàn)镽V870本身是“雙核”的關(guān)系，因?yàn)轫旤c(diǎn)裝配器和幾何裝備器都只有一個(gè)。
裝配過(guò)程：頂點(diǎn)數(shù)據(jù)裝配完畢后，頂點(diǎn)三角形內(nèi)插操作不再使用獨(dú)立的硬件單元，而是交由流處理器處理，由DX11中新增的外殼著色器和域著色器替代，這兩個(gè)著色器將輔助鑲嵌器進(jìn)行細(xì)分操作，生成新的頂點(diǎn)。
接下來(lái)三角形頂點(diǎn)的2D坐標(biāo)信息經(jīng)過(guò)Rasterizer（光柵器）之后就得到了像素信息，也就是得到了屏幕上每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。進(jìn)行這部分操作的時(shí)候也經(jīng)過(guò)掃面轉(zhuǎn)換生成了每個(gè)點(diǎn)的Z軸信息，這些信息將被傳輸?shù)絑軸緩沖之中，以備后用。
現(xiàn)在我們就可以理解為什么RV870要設(shè)計(jì)兩個(gè)光柵器和多級(jí)Z緩沖模塊了，因?yàn)镈X11 Tessellator的關(guān)系，最終的模型將變得十分復(fù)雜，需要處理的指令數(shù)量很多，合理的分配任務(wù)并暫存數(shù)據(jù)很關(guān)鍵。RV870改進(jìn)了連續(xù)存取緩存時(shí)的性能。
Hierarchical Z是一項(xiàng)非常智能的技術(shù)，在GPU完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換之后，Hierarchical Z會(huì)不斷對(duì)比各個(gè)頂點(diǎn)的Z軸位置，一旦Hierarchical Z發(fā)現(xiàn)這個(gè)頂點(diǎn)不需要顯示，將會(huì)直接將其剔除避免后續(xù)無(wú)效渲染，它將有效控制由Tessellator所帶來(lái)的性能損失。
即便是在DX9或DX10應(yīng)用中，雙倍的Rasterizer和Hierarchical Z也能大幅提升GPU在高分辨率和多屏超高分辨率下的性能表現(xiàn)。
● Ultra-Threaded Dispatch Processor（超線程分配處理器）
最后，所有的像素/頂點(diǎn)/幾何/紋理/顏色等數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Interpolators（排序器）之后交給Shader進(jìn)行處理，當(dāng)然在此之前還有一項(xiàng)必備的工序，那就是數(shù)據(jù)的重新封裝打包，以及指定相應(yīng)的統(tǒng)一渲染單元運(yùn)算，這部分任務(wù)由超線程分配處理器完成。
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