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请解释显卡中的 流处理器数量 ,流处理器数量是什么东西?起什么作用?可以比喻的方法解答

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2018-10-10

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    早在微软推出的DirectX 7当中就曾经提出过一个概念——T&L(中文名称是坐标转换和光源),它可以看做是流处理器的鼻祖,随着显卡核心芯片技术的发展,在DirectX 8中。
  由微软首次提出了Shader的概念。并且将Shader分为Vertex Shader(顶点着色器,又称VS单元)和Pixel Shader(像素着色器,又称PS单元)。    一副游戏画面是怎么显示的呢?其中,3D物体的几何形状、光亮和阴影的控制是由Vetex Shader来实现的,而Pixel Shader是对象素资料进行操作运算的指令程序。
  其中包括了像素的色彩、深度坐标等资料,在GeForce 8之前,Pixel Shader和 Vetex Shader这两个参数非常重要,这两个部分的多少完全决定了显卡的性能表现,N卡和A卡双方都为了提升Pixel Shader和Vetex Shader的数量而想尽一切办法。
    但是,在DirectX 10这一代显卡中,业界提出了一个新的概念——统一渲染架构,就是把原有的VS单元和PS单元统一起来,统称为Shader运算单元。这也就是我们所说的流处理器(Stream Processor)。
  因此,上述任务就由流处理器统一执行了,既然流处理器是来自于VS单元和PS单元的统一渲染架构。  那么,流处理器的作用于VS单元 PS单元的合作用就是基本相同的。只是添加了全新的处理单元——Geometry Shader(几何渲染器,又称GS单元)。
   关于流处理器数目,由于A卡与N卡的架构区别(在“流处理器”的名称上A卡和N卡存在细微的差别,N卡的流处理器全称为Stream Processing,而A卡的流处理器全称为Stream Processing Units,一词之差却让两者的的性能差距有着天壤之别。
    而且因为A卡和N卡的GPU架构存在根本性的差异,所以流处理器的工作方式和用途也有所差异)二者在这方面不可比,同档次A卡的流处理数目约5倍于N卡,但不代表性能更强。作为衡量显卡性能的重要参数之一,同类型卡流处理器数量越多越好。
  在进入统一渲染架构时代后,提高Shade运行频率与效率是NVIDIA主导的设计思路,而AMD则维持庞大的流处理器数量。  两种思路各有优劣。  1、N的优势和A的劣势  N卡的GPU中每个流处理器都具有完整的ALU(算术逻辑单元)功能,在发出一条操作指令时每个流处理器都能充分工作.而A卡的GPU中每个流处理器的5个流处理单元都是固定的,不能拆开重组,如果在处理纯4D指令的时候,每个流处理器只能处理一条4D指令,有一个流处理器单元闲置,但却无法加入其他组合来共同工作.  简单地说,一个指令任务派发下来的时候,N卡的GPU是需要1个“人”独立工作即可完成。
    而A卡的GPU则需要5个“人”。结组工作才能完成ATI的人数虽然多,但这5个“人”中有可能会有4个“人”闲置,因为这4个“人”不具有独立完整的ALU功能,不能执行函数运算,浮点运算和Multipy运算。
    2、N的劣势和A的优势  ATI的设计也有其显著的特点——浮点运算能力强大。
    也就是说如果单纯比拼显示核心在浮点运算上的能力的话,可能ATI则要强一些,在目前GPGPU(通用图形处理器)项目应用比较多的科学计算方面,理论上能适应GPU和CPU融台的趋势。

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