拳打26XT脚踢86GTS-8600GT深入详测

总之，Shader时代的GPU流水线已经越来越没有固定的渲染流程。而且Shader本身也开始变得不确定性。在ShaderModel 1.0时代，因为硬件和API的限制，开发人员只能写很“笨”的Shader。但到了ShaderModel 2.0，3.0以及最近DX10引入的4.0版本，Shader最大指令数的提高，临时暂存器数量的增加，纹理格式的丰富，以及一系列的流控制指令[像是循环(loops)、分支(branching)、呼叫(call)和返回(return)及子程序(subroutine)等]的引入，赋予了Shader真正的编程能力，Shader的结构已经变得越来越非线性。传统意义上的流水线在这种复杂shader下效率是很低的，必须引入Multi-Threading对这些复杂的渲染过程进行控制和管理，才能在流水线陷入存储器读取的时候切换线程，进行其他操作，掩盖内存延迟。合理利用到流水线的资源，单纯的增加GPU的平行管线数量已经难以获得有效的性能提升。小熊在线www.beareyes.com.cn

下图所示的是一个Multi-Threading体系对分支性能帮助的实例，这个分支进行的是对阴影边缘进行过滤的软阴影操作。小熊在线www.beareyes.com.cn

图中绿色区域代表指令前半段操作，也就是开头的「if」指令，而蓝色区域表示后半段的「else」指令，if不需要阴影处理，那所用的textures则保持不变；if指令遇到需要阴影处理，else指令就会指示shader开始阴影操作，红色的4×4像素区域就表示进行分支抉择的部位。如果Multi-Threading越强劲，那么能同时维持的Thread就更多，图中的块也可以做到更小。这种抉择体系的应用，无形中为Shader节约了大量的资源。

R6XX所有的执行单元被分成若干个SIMD单元矩阵，每个SIMD矩阵都有两个仲裁器，根据若干条件交错地给SIMD矩阵递交下一次执行的线程。小熊在线www.beareyes.com.cn

R6XX的线程仲裁管理机构一共能为每个SIMD阵列维持总共256个或者更多平行的Thread(线程)。线程调度处理器会动态监测整个Unified Shader流水线的工作状况。一旦它发现其下某个阵列由于等待数据或工作完成而处于闲置状态，就会马上递交一个新的线程供其执行。线程在这里可以被看做指令的容器，线程里面指令的性质不同，只要做好响应的状态保存读取就完全没有差别。每个线程的作用范围为一个Batch(也就是一个像素块，R6XX的Batch是8x8大小的64个相邻pixel小块)。小熊在线www.beareyes.com.cn

R6XX的线程分配管理器工作流程如下：

G8X的Multi-Threading体系也与之类似。不过不同的是，G8X的管理架构更庞大，更复杂。G8X的线程管理调度器的基本单位是multiprocessor。G8X的每个TPC有两个multiprocessor，每个multiprocessor具备24个warp，每个warp拥有32个独立的thread，而G84一共有2个TCP，所以G84的线程调度管理器一共可以同时维持多达3072个平行的thread。G8X的“warp”是跟R6XX的Batch类似的象素块，是线程作用的基本范围。因为一个warp的大小是8x4，所以G8X的线程切换单位是32个pixel。小熊在线www.beareyes.com.cn