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ATi纵论DirectX 10 |
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2006年07月13日 17:56
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几周前ATi在伦敦召开了一次新闻媒体会议，在会议上ATi讨论了未来DirectX10的一些功能和特性，Elitebastards网站为此刊登了一篇简报文章，以下是ATi对关于众所周知的，统一Shader架构的看法:
"正如我们所知，传统架构Pixel shader和Vertex shader单元是独立的，因此无法获得工作负载的动态分配或平衡，面对不同场景不同工作量的像素和顶点运算，无法获得高效处理方式，进而可能造成瓶颈。
从上图不难看出，在第一个场景中，该鲨鱼物体有大量多边形组成，而组成多边形或者说三角形的顶点都由GPU的Vertex shader来处理，因此Vertex shader一直处于繁忙状态，相反，这时Pixel shader却没有多少工作可做，这显然是在硬件上对芯片的浪费。
第二个场景是另外一个极端，在这个水波纹场景中，顶点很少，相反为了创建波纹，反射和折射效果，需要非常之多的像素。此时大多数Vertex shader都处于闲置状态，而Pixel shader则满负荷运行。
尽管这是两个极端的场合，但它说明了一个问题-传统的架构很少能完全利用所有的Shader单元。
而这正是统一架构的优势所在，它没有独立的pixel和Vertex shader单元，而是由一个能同时处理Pixel和Vertex的统一shader单元。
回到上面的例子也许能容易说明统一架构，与上面两个独立场景不同的是，ATi可以将多顶点鲨鱼和多像素的水混合成一个场景，而由于Vertex和Pixel处理共享一个单元，这样可以尽可能在同一时间完成更多工作，这意味着在处理Vertex和pixel数据时，除了硬件性能不足以外，由此带来的瓶颈已不复存在。
当然，统一架构并不是简单的将Vertex和Pixel数据送到单元中去，这显然不行，统一架构需要在单元入口对数据流进行组织和整理，以确定每个时钟所处理的数据类型，那么谁能来承担这个工作？
和很多CPU中的功能单元一样，该功能由线程仲裁器完成，线程仲裁器以最有效的方式将数据送入统一shader单元，数据同时被最优数据处理，以保证最快的处理速度。这意味着线程仲裁器要以指令方式通知shader单元处理的数据类型，时钟周期。
任何事物都不是完美的，统一架构也有自己的弱点，因为它增加了一个单元设计的复杂性，这也意味着成本的增加，与传统架构相比，统一shader单元无疑需要更多的晶体管，还有线程仲裁器所需要的晶体管，对此ATi的答复是"不便宜，但也不是很复杂。"
很不错的文章，如果你需要了解更多DX10，到这里阅读该文。
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