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<转>教你区分流处理器和管线的概念！

[color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black][/color][color=black]关于流处理器，完全不是管线这种概念，不能混淆[/color]
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[color=black]8800GTX/Ultra 128个流处理器
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[color=black]8800GTS 96个流处理器
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[color=black]8600GTS/GT 32个流处理器
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[color=black]8500GT 16个流处理器[/color]
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[color=black]可能很多人都发现8600GTS/GT的性能和20管线的7900GS差不多，根本比不上24管线的7900GT和7950GT[/color]
[color=black]8500GT的性能只和8管线的7300GT差不多，性能还不如12管线的7600GT/GS[/color]
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[color=black]这是因为流处理器不能等同于传统的“管线”，而且DX10显卡都是统一渲染架构，流处理器既要负责像素还要负责顶点渲染。那么流处理器和管线有什么关系呢？说起来比较麻烦，有耐心的话慢慢看看：[/color]
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[color=black][img]http://img5.pcpop.com/ArticleImages/0x0/0/476/000476661.jpg[/img][/color]
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[color=black]    在图形处理中，最常见的像素都是由RGB（红黄蓝）三种颜色构成的，加上它们共有的信息说明（Alpha），总共是4个通道。而顶点数据一般是由XYZW四个坐标构成，这样也是4个通道。在3D图形进行渲染时，其实就是改变RGBA四个通道或者XYZW四个坐标的数值。为了一次性处理1个完整的像素渲染或几何转换，GPU的像素着色单元和顶点着色单元从一开始就被设计成为同时具备4次运算能力的运算器（ALU）。[/color]
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[color=black]   数据的基本单元是Scalar（标量），就是指一个单独的值，GPU的ALU进行一次这种变量操作，被称做1D标量。由于传统GPU的ALU在一个时钟周期可以同时执行4次这样的并行运算，所以ALU的操作被称做4D Vector（矢量）操作。一个矢量就是N个标量，一般来说绝大多数图形指令中N=4。所以，GPU的ALU指令发射端只有一个，但却可以同时运算4个通道的数据，这就是SIMD（Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流）架构。[/color]
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[align=left][color=black][img]http://img5.pcpop.com/ArticleImages/500x375/0/476/000476646.jpg[/img][/color][/align][align=left][color=black][/color] [/align][align=left][color=black]    显然，SIMD架构能够有效提升GPU的矢量处理性能，由于顶点和像素的绝大部分运算都是4D Vector，它只需要一个指令端口就能在单周期内完成4倍运算量，效率达到100%。但是4D SIMD架构一旦遇到1D标量指令时，效率就会下降到原来的1/4，3/4的模块被完全浪费。为了缓解这个问题，ATI和NVIDIA在进入DX9时代后相继采用混合型设计，比如R300就采用了3D+1D的架构，允许Co-issue操作（矢量指令和标量指令可以并行执行），NV40以后的GPU支持2D+2D和3D+1D两种模式，虽然很大程度上缓解了标量指令执行效率低下的问题，但依然无法最大限度的发挥ALU运算能力，尤其是一旦遇上分支预测的情况，SIMD在矢量处理方面高效能的优势将会被损失殆尽。[/color][/align][color=black]    [/color]
[color=black]    可以这么理解，传统的1条管线里面包含了4个基本运算单元，在早期这种架构的执行效率还是很高的，因为大多数程序指令都是4D的。但由于API和游戏复杂Shader指令的发展，4D指令所占比重开始下降，3D/2D/1D等混合指令频繁出现，所以传统的管线式架构效率越来越低！[/color]
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[color=black]    因此，NVIDIA从G80开始架构作了变化，把原来的4D着色单元彻底打散，构成了128个基本运算单元，称之为流处理器。这些流处理器可以按照动态流控制智能的执行各种4D/3D/2D/1D指令，无论什么类型的指令执行效率都能接近于100%！[/color]
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[color=black]    如果硬是要把流处理器和传统管线建立一个公式的话，就应该是128÷4，因为目前4D指令还是要占很大的比例。但还要考虑到G80的流处理器工作频率是核心频率的两倍（GTX是1350MHz，Ultra是1510MHz），所以G80的“管线”应该是128÷4×2=64条，这64条就是统一的管线，假如给G80分配8条顶点管线（因为G71/R580都是8个顶点），那么G80的像素管线就是56条——而且是超高执行效率的56条管线，在某些情况下还能超过56条，因为64条管线可以动态分配像素和顶点的比例，遇到有些模型简单的游戏，那么像素管线所占比例就更多了！[/color]
[color=black]    8800GTX/Ultra是64个统一着色单元，就当它是56像素管线8顶点管线吧[/color]
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[color=black]    8800GTS是96÷4×2=48个统一着色单元，就当它是40像素管线8顶点管线吧（核心500MHz，流处理器1200MHz，就当600MHz算）[/color]
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[color=black]    8600GTS是32÷4×2=16个统一着色单元（核心675MHz流处理器1450MHz，就当700MHz算）[/color]
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[color=black][img]http://img5.pcpop.com/ArticleImages/0x0/0/462/000462541.jpg[/img][/color]
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3Dmark03这种很老的游戏里面，8600GT没比7600GT强多少，原因就是它等效于12像素管线+4顶点的规格，新架构在老游戏里面没有优势[/color]
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[color=black]    8600GT也是16个统一着色单元（核心540MHz流处理器1180MHz，就当560MHz算），可以看作是12像素管线4个顶点——这个规格和7600GT差不多，但是8600GT比7600GT强不止一点，从这里就能看出G80新的架构优势有多明显：[/color]
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[color=black][img]http://img5.pcpop.com/ArticleImages/0x0/0/462/000462545.jpg[/img][/color]
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   到了3Dmark05里面就完全不是那么回事了，8600GT的成绩居然和7950GT差不多，这就说明G71的架构在3DMark05一类的游戏（比如极品飞车上古四）中效率特别低。而G8X系列在各种新老游戏里有效率都是很高的[/color]
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[color=black]   最后是8500GT 16÷４×２＝８个统一着色单元，把它拆分成5管线3顶点应该差不多吧，所以它在很多老游戏里面的性能不如7300GT，只有在新游戏里面才能超过7300GT、接近7600GS[/color]
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[color=black]   8600/8500架构是很强，可惜流处理器有点少，只有在新游戏里面才有好的性能。而且显存只有128Bit，AA效能不如7900GS和X1950GT[/color]
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:funk: :funk:
  跟学英语差不多..

用点心看~就能理解了..!:)

发得好！不过貌似太长了捏~~哈哈
最近实在忙，一直都没得到这个版块顶你了，呵呵