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革命性DX11架构!GTX480/470权威评测

第四章/第三节 GPC是什么?GF100居然是四核心GPU

    不管GPU架构改不改,流处理器数量总是要扩充的,准确的说是以级数规模增长,这样才能大幅提升理论性能。在流处理器数量急剧膨胀之后,如何管理好如此庞大的规模、并与其它模块协调工作成为新的难题。

RV870的双核心模块设计

    ATI RV870包括流处理器在内的所有核心规格都比RV770翻了一倍,ATI选择了“双核心”设计,几乎是并排放置两颗RV770核心,另外在装配引擎内部设计有两个Rasterizer(光栅器)和Hierarchial-Z(多级Z缓冲模块),以满足双倍核心规格的胃口。

GF100可以看作是四核心设计

    如果说Cypress是“双核心”设计的话,那么GF100的流处理器部分就是“四核心”设计,因为GF100拥有四个GPC(图形处理器集群)模块,每个GPC内部包含一个独立的Raster Engine(光栅化引擎),而在以往都是整颗GPU共享一个Raster Engine。

    Raster Engine由三个流水线阶段组成。在边缘设置阶段中,可提取顶点位置、计算三角形边缘方程。没有朝向屏幕方向的三角形都通过背面剔除而删掉了。每一个边缘设置单元在一个时钟周期中最多都能够处理一个点、线或三角形。光栅器(Rasterizer)为每一个基元而运行边缘方程并计算像素的覆盖。如果开启了抗锯齿功能,那么就会为每一个多采样以及覆盖采样执行覆盖操作。每一个光栅器在每个时钟周期内均可输出8个像素,整个芯片每个时钟周期内总共可输出32个光栅化的像素。光栅器所生成的像素将被发送至Z坐标压缩(Z-cull)单元。Z坐标压缩单元获取像素图块(Pixel Tile)并将图块中像素的深度与显存中的现有像素进行比较。完全处于显存像素后面的像素图块将从流水线中剔除,从而就不再需要进一步的像素着色工作了。

    我们知道RV870的Rasterizer和Hierarchial-Z双份的,而GF100则是四份的,虽然命名有所不同但功能是相同的。

    GF100的四个GPC是完全相同的,每个GPC内部囊括了所有主要的图形处理单元。它代表了顶点、几何、光栅、纹理以及像素处理资源的均衡集合。除了ROP功能以外,GPC可以被看作是一个自给自足的GPU,所以说GF100就是一颗四核心的GPU。

    在每个GPC内部,是由四组SM共享一个Raster Engine,现在我们进一步细分GF100,来详细看看SM的结构。

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