原创<br> 详解服务器GPU架构和基础知识( 二 )

NVIDIA公司在1999年发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出GPU的概念。从此NVIDIA显卡的芯片就用这个新名字GPU来称呼。GPU使显卡削减了对CPU的依赖,并执行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有钢体T&L、立方环境材质贴图与顶点混合、纹理压缩及凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬体T&L技术能够说是GPU的标志。

2、工作原理

2.1、GPU工作流程简介

GPU的图形(处理)流水线完成如下的工作:(并不一定是按照如下顺序):

顶点处理:这阶段GPU读取描述3D图形外观的顶点数据并根据顶点数据确定3D图形的形状及位置关系,建立起3D图形的骨架。在支持DX8和DX9规格的GPU中,这些工作由硬件实现的VertexShader(定点着色器)完成。光栅化计算:显示器实际显示的图像是由像素组成的,我们需要将上面生成的图形上的点和线通过一定的算法转换到相应的像素点。把一个矢量图形转换为一系列像素点的过程就称为光栅化。例如,一条数学表示的斜线段,最终被转化成阶梯状的连续像素点。纹理帖图:顶点单元生成的多边形只构成了3D物体的轮廓,而纹理映射(texturemapping)工作完成对多变形表面的帖图,通俗的说,就是将多边形的表面贴上相应的图片,从而生成“真实”的图形。TMU(Texturemapping unit)即是用来完成此项工作。像素处理:这阶段(在对每个像素进行光栅化处理期间)GPU完成对像素的计算和处理,从而确定每个像素的最终属性。在支持DX8和DX9规格的GPU中,这些工作由硬件实现的Pixel Shader(像素着色器)完成最终输出,由ROP(光栅化引擎)最终完成像素的输出,1帧渲染完毕后,被送到显存帧缓冲区。 在GPU出现之前,CPU一直负责着计算机中主要的运算工作,包括多媒体的处理工作。CPU的架构是有利于X86指令集的串行架构,CPU从设计思路上适合尽可能快的完成一个任务。

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