แม้จะมีความก้าวหน้าของ GPU สมัยใหม่ แต่ก็ยังคงมี rasterizers อยู่ ปรับแต่งได้สูงพร้อมตัวตั้งโปรแกรม แต่ก็ยังไม่สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างเต็มที่

ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น?

ทำไม GPU ถึงไม่สามารถเป็นอุปกรณ์คู่ขนานขนาดใหญ่ที่มีหน่วยประมวลผลแบบสากลที่แรสเตอร์เซอร์เป็นเพียงซอฟต์แวร์สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวที่ให้บริการโดยผู้ใช้

การมีฮาร์ดแวร์ของฟังก์ชั่นแบบตายตัวเป็นประโยชน์ต่อการทำงานอย่างชาญฉลาดหรือไม่

กล่าวโดยย่อเหตุผลด้านประสิทธิภาพคือเหตุผลว่าทำไมจึงไม่สามารถตั้งโปรแกรมได้

ประวัติและการตลาด

ในอดีตเคยมีแกนแยกต่างหากสำหรับตัวประมวลผลจุดสุดยอดและตัวแยกส่วนเพื่อหลีกเลี่ยงการออกแบบ FPU ที่ป่อง มีการดำเนินการทางคณิตศาสตร์บางอย่างที่คุณสามารถทำได้ในโค้ดส่วนของ shader เท่านั้น (เนื่องจากส่วนใหญ่เกี่ยวข้องเฉพาะกับตัวแบ่งส่วน) สิ่งนี้จะทำให้เกิดปัญหาคอขวดของฮาร์ดแวร์ที่รุนแรงสำหรับแอปพลิเคชั่นที่ไม่ได้มีศักยภาพสูงสุดของคอร์แต่ละประเภท

เมื่อเฉดสีที่ตั้งโปรแกรมได้กลายเป็นที่นิยมมากขึ้น ไปป์ไลน์กราฟิกมากขึ้นและมากขึ้นถูกนำมาใช้ในฮาร์ดแวร์เพื่อช่วยในการปรับขนาด ในช่วงเวลานี้ GPGPU ก็เริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นดังนั้นผู้ขายจึงต้องรวมฟังก์ชั่นนี้ไว้ ยังคงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบว่ารายได้ส่วนใหญ่จาก GPU ยังคงเป็นวิดีโอเกมดังนั้นสิ่งนี้จึงไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน

ในที่สุดก็เป็นผู้เล่นที่ยิ่งใหญ่, Intel, ตัดสินใจที่จะลงทุนใน rasterizers ตั้งโปรแกรมของพวกเขาที่มีสถาปัตยกรรม Larrabee โครงการนี้ควรจะเป็นแหวกแนว แต่ประสิทธิภาพการทำงานที่เห็นได้ชัดน้อยกว่าที่ต้องการ มันปิดตัวลงและบางส่วนของมันได้รับการกู้คืนสำหรับโปรเซสเซอร์ Xeon Phi เป็นที่น่าสังเกตว่าผู้ค้ารายอื่นไม่ได้ใช้สิ่งนี้

ความพยายามที่ Software Rasterizers

มีความพยายามในการทำให้เป็นแรสเตอร์ผ่านซอฟต์แวร์ แต่พวกเขาทั้งหมดดูเหมือนจะมีปัญหากับประสิทธิภาพ

สิ่งหนึ่งที่น่าสังเกตคือความพยายามของ Nvidiaในปี 2011 ในบทความนี้ นี่ถูกปล่อยออกมาเมื่อ Larrabee ถูกยกเลิกดังนั้นจึงเป็นไปได้มากว่านี่เป็นการตอบสนองต่อสิ่งนั้น โดยไม่คำนึงถึงมีตัวเลขประสิทธิภาพบางอย่างในเรื่องนี้และส่วนใหญ่จะแสดงผลการทำงานช้ากว่าฮาร์ดแวร์ rasterizers หลายเท่า

ปัญหาทางเทคนิคกับการทำให้เป็นแรสเตอร์ซอฟต์แวร์

มีปัญหามากมายที่ต้องเผชิญในกระดาษ Nvidia นี่คือบางส่วนของปัญหาที่สำคัญที่สุดกับ rasterizers ซอฟต์แวร์ว่า:

ประเด็นสำคัญ

• การแก้ไข: การนำฮาร์ดแวร์ไปใช้สร้างสมการการแก้ไขในฮาร์ดแวร์พิเศษ สิ่งนี้ช้าสำหรับตัวเรนเดอร์ซอฟต์แวร์เนื่องจากต้องทำในแฟรกเมนต์ shader

• การต่อต้านนามแฝง: นอกจากนี้ยังมีปัญหาด้านประสิทธิภาพของการต่อต้านนามแฝง (โดยเฉพาะกับหน่วยความจำ) ข้อมูลเกี่ยวกับตัวอย่างย่อยพิกเซลจะต้องเก็บไว้ในหน่วยความจำบนชิปซึ่งไม่เพียงพอที่จะเก็บไว้ Julien Guertault ชี้ให้เห็นว่าแคช / แคชของพื้นผิวอาจช้าลงด้วยซอฟต์แวร์ MSAA มีปัญหาที่นี่อย่างแน่นอนเพราะมันล้นแคช (แคชที่ไม่ใช่พื้นผิว) และเข้าไปในหน่วยความจำออกจากชิป Rasterizers บีบอัดข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำซึ่งจะช่วยให้มีประสิทธิภาพที่นี่

• การใช้พลังงาน: Simon F ชี้ให้เห็นว่าการใช้พลังงานจะลดลง กระดาษได้กล่าวถึง ALU ที่กำหนดเองที่อยู่ใน rasterizers (ซึ่งจะลดการใช้พลังงาน) และสิ่งนี้จะสมเหตุสมผลตั้งแต่หน่วยประมวลผลส่วนและจุดสุดยอดในอดีตที่เคยมีชุดคำสั่งที่กำหนดเอง (เช่น ALU ที่กำหนดเองเช่นกัน) แน่นอนว่ามันจะเป็นคอขวดในหลาย ๆ ระบบ (เช่นมือถือ) แม้ว่ามันจะมีผลกระทบเกินกว่าประสิทธิภาพ

สรุป

TL; DR: มีความไร้ประสิทธิภาพมากเกินไปที่การแสดงผลซอฟต์แวร์ไม่สามารถผ่านมาได้และสิ่งเหล่านี้รวมกัน นอกจากนี้ยังมีข้อ จำกัด ที่ใหญ่กว่าโดยเฉพาะเมื่อคุณจัดการกับแบนด์วิดท์ VRAM ปัญหาการซิงโครไนซ์และการคำนวณพิเศษ