广州平板电脑招商-epai中国大学生团队创业计划

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1、牵引力之外，专业渲染领域同样对强大的GPU运算能力充满渴求。我们在2006年看到了使用当时最先进GPU技术来制作的史诗电影，这部电影大规模使用电脑场景仿真动画技术，重现圆明园的瑰丽与辉煌。在国防军工方面，GPU也得到了广泛应用，最先进的战斗机上已经安装了专业GPU用于绘制目标标示和数据显示。大型军事视景仿真系统已经将一款高端的GPU芯片作为标配硬件。GPU运算单元爆炸式增长GPU为了能够满足人类“贪婪”的视觉需求，内置了大量的运算单元，它们从负责三角形生成到顶点与像素的处理，特别是着色引擎为了更快更多实现图形渲染而迅速扩张，使得GPU的晶体管集成度以超越CPU摩尔定

2、律3倍的速度发展，同一时期GPU的浮点吞吐速度也达到了CPU的十倍左右。产品：ATIRadeonHD4850显示芯片从山峰渲染了解GPU图形流水线●从山峰渲染了解GPU图形流水线在这一部分，笔者将和大多数初识GPU的爱好者一道探寻GPU的渲染步骤，我们使用一座山峰的渲染历程来帮助大家简单理解GPU图形流水线的工作原理。简单的说：GPU主要完成对3D图形的处理——图形的生成渲染。从山峰渲染看GPU图形流水线、顶点生成图形学API）用最初级的图元（点、线、三角形）来表示物体表面。每个顶点除了（x,y,z）三维坐标属性外还有应用程序自定义属性，例如位置、颜色、标准向量等。

3、结合到我们看到的这座山峰，首先GPU从显存中读取描述山峰3D外观的顶点数据。2、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（顶点着色器）完成。这个阶段中GPU生成一批反映山峰三角形场景位置与方向的顶点。3、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

4、梯状的连续像素点。在屏幕空间内生成山峰顶点之后，这些顶点被分为三角形图元，GPU内的固定单元会对这些山峰图元做光栅化过程，相应的片元集合也就随线4、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（Texturemappingunit）即是用来完成此项工作。5、像素处理这个阶段（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

5、的PixelShader（像素着色器）完成。像素操作用每个片元的屏幕坐标来计算该片元对最终生成图像上的像素的影响程度。在这个阶段PixelShader（像素着色器）从显存中读取纹理数据对山峰片元上色并渲染。6、最终输出：由ROP（光栅化引擎）最终完成像素的输出，帧渲染完毕后，被送到显存帧缓冲区。AA即多重采样，对ROP性能和图形卡带宽有相当的压力。而各项异性过滤则对TMU带来更多的负担。这个阶段由ROP单元完成所有山峰像素到帧缓冲区的输出，帧缓冲区内的数据，经过D/A转换输出到显示器之后，我们就可以看到绘制完成的山峰图像。产品：ATIRadeonHD4850显示芯片

6、CPU与GPU的设计方向决定运算能力●CPU与GPU的设计方向决定运算能力近30年来，由Intel、IBM、SUN、AMD和富士通生产的通用CPU虽然有了很大发展，但性能提高速度却已经不能与上世纪八十年代末九十年代初相比。单线程处理性能在很大程度上受到了限制。这些限制一方面来自于通浮点运算能力，双精度浮点运算中的衰减也越一款中端显卡一天24小时可以计算0个左右的大分子蛋白质折叠，而一款酷睿2双核E7200处理器的一个核心在24小时内完成一个小分子包运算任务都非常困难。CPU和GPU在高密度多线程浮点运算中体现出的性耗比差异，相信大家已经非常清楚。在这一节，我们将着重

7、分析GPU相对于CPU的架构优势。CPU和GPU架构差异很大，CPU功能模块很多，能适应复杂运算环境；GPU构成则相对简单，目前流处理器和显存控制器占据了绝大部分晶体管。CPU中大部分晶体管主要用于构建控制电路（比如分支预测等）和Cache，只有少部分的晶体管来完成实际的运算工作。CPU和GPU逻辑架构对比而GPU的控制相对简单，而且对Cache的需求小，所以大部分晶体管可以组成各类专用电路、多条流水线，使得GPU的计算速度有了突破性的飞跃，拥有了惊人的处理浮点运算的能力。现在CPU的技术进步正在慢于摩尔定律，而GPU（视频卡上的图形处理器）的运行速度已超过摩尔