amd顯卡推出新技術(shù)：GPU芯片混合分層將大幅提升游戲性能

amd顯卡推出新技術(shù)：GPU芯片混合分層將大幅提升游戲性能。AMD最近公布了一項(xiàng)專利，將渲染的負(fù)載分散到幾個(gè)GPU芯片組中。這樣一來(lái)，一個(gè)游戲場(chǎng)景將被劃分為單獨(dú)的塊，并分配給小芯片，以優(yōu)化游戲中著色器的利用率。AMD公司公布的新專利為該公司計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)利用下一代GPU和CPU技術(shù)做什么打開了更多的視角。
   
在六月底，AMD有五十四項(xiàng)專利申請(qǐng)被披露。目前還不知道在公布的五十多項(xiàng)專利中，哪些將在AMD的計(jì)劃中得到利用。專利中討論的應(yīng)用詳細(xì)說(shuō)明了該公司在接下來(lái)幾年的做法。
 
社區(qū)成員@ETI1120在ComputerBase網(wǎng)站上注意到的一項(xiàng)申請(qǐng)，專利號(hào)為US20220207827，討論了關(guān)鍵的圖像數(shù)據(jù)分兩個(gè)階段，將來(lái)自GPU的渲染負(fù)載有效地傳遞到許多小芯片上。CPU最初是在去年年底向美國(guó)專利局申請(qǐng)的。
  當(dāng)GPU上的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)手段被光柵化時(shí)，著色器單元，也被稱為ALU會(huì)執(zhí)行相同的任務(wù)，并為單個(gè)像素分配一個(gè)顏色名稱。反過(guò)來(lái)，在特定游戲場(chǎng)景中的特定像素處發(fā)現(xiàn)的紋理多邊形被直接映射到像素上。最后，制定的任務(wù)將保持非典型的原則，只通過(guò)位于不同像素的其他紋理進(jìn)行區(qū)別。這種方法被稱為SIMD，即單指令-多數(shù)據(jù)。
 
對(duì)于目前的大多數(shù)游戲來(lái)說(shuō)，著色并不是GPU所承擔(dān)的唯一任務(wù)。相反，在最初的著色之后，還包括幾個(gè)后續(xù)的處理元素。例如，GPU將添加的動(dòng)作是抗鋸齒、陰影和游戲環(huán)境的遮擋。然而，光線追蹤是與著色同時(shí)進(jìn)行的，創(chuàng)造了一種新的計(jì)算方法。
  當(dāng)談到GPU控制當(dāng)前游戲中的圖形時(shí)，計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的負(fù)載被成倍地增加到成千上萬(wàn)的計(jì)算單元。
 
在GPU上的游戲中，這種計(jì)算負(fù)荷以一種有點(diǎn)理想的方式擴(kuò)展到幾千個(gè)計(jì)算單元。這與處理器的不同之處在于，應(yīng)用程序必須專門編寫以增加更多的核心。CPU調(diào)度器創(chuàng)造了這個(gè)動(dòng)作，將來(lái)自GPU的工作分割成更容易消化的任務(wù)，供應(yīng)給計(jì)算單元處理，這被稱為分檔。游戲中的圖像被渲染，然后被分成獨(dú)立的塊，這些塊包含設(shè)定的像素?cái)?shù)量。該塊由圖形處理器的一個(gè)子單元計(jì)算，然后在那里同步和創(chuàng)建。在這個(gè)動(dòng)作之后，等待計(jì)算的像素被包含在一個(gè)塊中，直到最終使用顯卡的子單元。AMD在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)著色器的計(jì)算能力、內(nèi)存帶寬和高速緩存的大小進(jìn)行了全盤考慮。
 
AMD在專利中解釋說(shuō)，分割和連接要求在GPU的所有元素之間進(jìn)行徹底和完整的數(shù)據(jù)連接，這就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題。不位于芯片上的數(shù)據(jù)鏈接具有較高的延遲水平，導(dǎo)致該過(guò)程較慢。
 
CPU已經(jīng)毫不費(fèi)力地實(shí)現(xiàn)了向芯片的這種過(guò)渡，因?yàn)樗軌蛲瑫r(shí)幾個(gè)核心上發(fā)送任務(wù)，使其可用于芯片。GPU沒有提供同樣的靈活性，將其調(diào)度器與一個(gè)入門的雙核處理器相提并論。
    AMD認(rèn)識(shí)到了這一需求，并試圖通過(guò)改變光柵化的管道，在幾個(gè)GPU小芯片之間發(fā)送任務(wù)，類似于CPU，來(lái)對(duì)這些問(wèn)題做出回答。這需要先進(jìn)的分層技術(shù)，該公司正在引入"兩級(jí)分層"，也被稱為"混合分層"。分選被處理成兩個(gè)獨(dú)立的階段，而不是直接處理成逐個(gè)像素塊。第一步是計(jì)算方程，取一個(gè)三維環(huán)境，從原始圖像中創(chuàng)建一個(gè)二維圖像。這個(gè)階段被稱為頂點(diǎn)著色，在光柵化之前完成，這個(gè)過(guò)程在GPU的第一個(gè)芯片上是非常小的。一旦完成，游戲場(chǎng)景開始被分檔，發(fā)展成粗大的分檔，并處理成單一的GPU芯片小，然后，柵格化和后期處理等常規(guī)任務(wù)就可以開始了。
 
目前還不知道AMD打算什么時(shí)候開始利用這個(gè)新工藝，或者它是否會(huì)被批準(zhǔn)。然而，它讓我們看到了更有效的GPU處理的未來(lái)。