Fermi无资本再吹 蓝宝卡皇HD7970降临

PChome | 编辑: 马振华 2012-03-07 06:10:00原创 一键看全文

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欲了解新芯片架构 先翻R600老黄历

2007年R600奠定了AMD图形技术大方向

在2007年以前的图形架构中,处理器分为顶点着色器和像素渲染器两个不同功能的部分,前者负责形成几何框架,后者则填充图像。但很多时候两者之间的负载并不平衡,经常出现一方任务繁重,而另一方较多闲置的情况,不能充分利用GPU的计算资源。若要用原有模式满足未来游戏的需求,就必须把两个部分都设计的非常庞大,这显然不是可取之计。整个业界都意识到老架构已穷途末路,未来的3D应用需要新的工作模式。

AMD和NVIDIA不约而同地认为新的GPU必须拥有一种新的处理器,它的数量足够多,即能充当顶点着色器,又能做像素渲染,这样在图形计算的各个环节都能最大利用核心资源。于是在这个理念的引导下,AMD开发出它的首款统一渲染核心——R600,而NVIDIA则推出了G80。R600和G80虽然都采用统一渲染设计,但具体的工作模式却有别,这使两者的方案从此走上不同的道路。

● AMD的单指令多数据流技术(SIMD)

AMD与NVIDIA最大的区别就是前者采用传统的矢量运算单元,而后者采用创新的标量运算单元,这也是当年业界和硬件发烧友们争论的焦点。

所谓标量(Scalar)运算单元(ALU),是相对于早期图形芯片采用的矢量(Vector)运算单元而言。我们知道,在3D图形处理中,顶点(Vertex)一般是由x、y、z、w四个坐标生成多边形,一共是四个通道;像素是由R.G.B(红黄蓝)三原色构成,加上他们共有的信息说明(Alpha),一共也是四个通道;处理3D图形其实就是改变R.G.B.A或x、y、z、w的数值。在一个时钟周期内,运算单元进行一次这种变量操作,就被称做1D标量操作。为了一次性处理一个像素渲染或几何转换,大多数图形芯片运算单元都被设计为一个时钟周期并行执行4次1D运算,即4D矢量运算单元。所以这种运算的指令发射端只有一个,但却可以同时运算四个通道的数据,这就是SIMD(单指令多数据流)。

AMD之所以将R600设计成SIMD结构,是因为它早在像素和顶点着色仍各自独立时便为顶点着色器选择了VILW5设计。它能同时处理四个矢量(W、X、Y、Z)和一个标量分量,AMD认为它是顶点着色器的最佳方案,这便是后来统一渲染所用1D+4D SIMD架构的雏形。

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