Çok Düşük Tüketim GPU’larının Mimarisi, Döşeme Oluşturma

Döşeme Oluşturma kavramı, görüntü arabelleklerini “Döşeme” dediğimiz birkaç küçük parçaya bölmeye dayanır. Mobil cihazların GPU’ları tarafından kullanılan bir tekniktir ve bu nedenle düşük tüketim, grafik işlemcisinin iç organizasyonunda önemli değişiklikler gerektirir.

Döşeme Oluşturma

Tarama ardışık düzeninin hızlı özeti

Tile Rendering, rasterleştirme algoritmasının iki aşamaya bölünmüş bir varyasyonudur:

  • Dünya Uzay Boru Hattı
  • Ekran Alanı Boru Hattı

İçinde Dünya Uzay Boru Hattı, sahnenin geometrisi hesaplanır atölyesinde figür yapan bir heykeltıraş olarak görselleştiriyor. Bu aşamada piksellerle değil, üç boyutlu koordinat uzayında köşelerle çalışılır.

Screen Space Pipeline, rasterleştirme ile başlar Bu, tüm 3B sahnenin düzlemindeki izdüşümden başka bir şey olmayan, bir an için aynı heykeltıraşın çalışmasının bir fotoğrafını çektiğini, bir fotoğraf bir iki boyutlu eleman.

Temel Rasterleştirilmiş

Ancak heykeltıraşımızın kamerası özel, siyah beyaz fotoğraflar çekiyor, renkli çekmiyor, bu yüzden fotoğrafları çekip bilgisayarında düzenlemesi gerekiyor, bu da olacaktı. tekstüre süreci. Bitirmek için, fotoğrafçı renkli fotoğrafı yazıcısına götürür; bu, son pikselleri görüntü arabelleğine yazmaya eşdeğerdir.

Döşeme Oluşturma nasıl farklıdır?

Çini Rendeirng Boru Hattı

Tile Rendering, geleneksel rasterleştirme ile aynı aşamalara sahiptir, ancak grafik işlem hattına ek aşamalar ekleyerek, daha uzun bir ardışık düzene sahip olarak geleneksel rasterleştirmeden biraz daha yavaş olmasına yol açar.

Tam sahnenin geometrisinin hesaplanmasını bitirirken, GPU’nun yaptığı şey, sahnenin geometrisini ekrandaki konumuna göre sıralamaktır ve ekrandaki her bir döşeme için bir dizi yeni ekran listesi oluşturur, bunların her birinde, geometri bilgisi ekranın o kısmında saklanır, söz konusu ara bellek VRAM’de oluşturulur.

Döşeme Oluşturma

Bir sonraki adım rasterleştirmedir, ancak bu durumda fayanslar tek tek rasterleştirildi ama avantajı şu ki her döşemenin görüntü arabelleği, GPU’nun dahili belleğine sığacak kadar küçüktür işlemlerini yapan Color Buffer ve Z-Buffer, VRAM’den bant genişliği gerektirmez , daha az bant genişliğine ve tüketimde önemli bir azalmaya sahip bellek kullanımına izin verir.

Tile Rendering’e dayalı GPU’larda konsepti birden fazla kez görebiliriz ” X çekirdek GPU’su “, Gerçekte yonga üzerinde birkaç GPU bulunmuyor, ancak Ekran Alanı Boru Hattı sırasında aynı anda x kutucuğu işlemek için tasarlanmış olması.

Apple A10X

Kutucuk oluşturma neden masaüstü GPU’larda kullanılmıyor?

RTX 3000 RX 6000

Tile Rendering ile GPU’larla ilgili en büyük sorun, parametre arabelleğindeki sahnenin geometrisini sıraladıkları süreçtir; bu işlem, sahnenin geometrik karmaşıklığı ne kadar yüksek olursa, daha karmaşık donanım gerektirir. Tile Renderers olmayan GPU’ların kullanıldığı PC ve konsollar için AAA oyunları, Tile Renderers’ın bu bakımdan ölçeklenememesine neden olan geometrik bir karmaşıklığa sahiptir.

AMD ve NVIDIA GPU’larda var olan, kutucuklarla rasterleştirmeden oluşan ancak bir dizi farklılık içeren Tile Caching’dir:

  • Parametre veya üçgen arabelleği oluşturulmaz.
  • Döşeme Oluşturmada, döşemenin ekran listesi çözülene kadar her döşemenin pikselleri dahili bellekte tutulur.
  • Döşeme Önbelleğe Alma’da pikseller, herhangi bir zamanda VRAM’e düşebilmeleri için GPU’nun L2 Önbelleğine gider.

Şu anda bize AMD veya NVIDIA’nın Tile Rendering yolunu izleyeceğini söyleyen hiçbir şey yok.