迈入DirectX10时代，ATi统一超标量着色架构架构详解

　　即便ATi在R580中引入了1：3的黄金渲染架构，但传统的渲染架构还是存在弊端的，在目前许多新的大型3D游戏中，许多独立渲染的场景由大量多边形组成，对GPU的Vertex Shader（顶点着色器）要求很大，而这时相对来说，并不需要太多的像素渲染操作，这样便会出现像素渲染单元被闲置，而顶点着色引擎却处于不堪重荷的状态，为了解决这一问题，ATi开发除了统一超标量着色架构（Unified Superscalar Shader Architecture）的R600系列。

　　得益于80nm核心工艺制程的帮助，Radeon HD 2900XT显卡终于摆脱传统“管线”概念的束缚，采用更为高效的统一超标量着色架构（Unified Superscalar Shader Architecture），内置了高达320个流处理器单元（64*5），全面支持Microsoft DirectX 10.0和Shader Model 4.0，能同时兼容DirectX 10和DirectX 9 与OpenGL等引擎开发的3D游戏。下面是有关Radeon HD 2900XT显卡的核心架构体系图。

　　Radeon HD 2900XT 核心架构图示

　　DirectX 10最大的革新就是统一渲染架构（Unified Shader Architecture）。目前的GPU架构还是沿用的分离式渲染架构，此前NVIDIA的G71和ATI的R580都是采用这样的架构，顶点渲染和像素渲染各自独立进行，而且一旦当架构确定下来，顶点和像素shader单元的比例就会固定下来。不过分离式渲染架构设计更为简便而且经验丰富，例如NVIDIA的NV40发成到后来的G70/G71，又或者是R420到R580，性能都得到显而易见的提升。

　　微软认为这种分离渲染架构不够灵活，不同的GPU，其像素渲染单元和顶点渲染单元的比例不一样，大大限制了开发人员自由发挥的空间。不同的应用程序和游戏对像素渲染和顶点渲染的需求不一样，导致GPU的运算资源得不到充分利用。微软在DirectX 10中提出了统一渲染架构，在通用和独立的shader单元中可以执行不同的shader程序，包括vertex、pixel和在DirectX 10中首次提出的geomery shader。而且随着这些通用独立的shader单元功能的不断完善，日后有望执行更多的shader程序，例如物理效果。

　　虽然ATi的R600和nVIDIA的G80同样是支持DirectX 10的显卡，但它们之间是有着本质的不同的，nVIDIA在其统一渲染架构中，通过Shader/核心频率异步的方式，使其Shader单元以高于核心频率两倍以上的速度运行，从而获得了更高的渲染效率。ATi在其统一超标量着色架构中，宣称R600拥有320个流处理单元，但准确来说，Radeon HD 2900XT是拥有64个流处理器，而每一个流处理器都配于5个1D逻辑计算器，因而ATi便宣称Radeon HD 2900XT拥有320个流处理器，这点做法和当初RV580有点类似，通过1:3的渲染管线和渲染单元的比例，大幅度的增加了显卡的渲染单元。

　　Radeon HD 2900XT 核心架构图示
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