开创DX11宏图霸业！镭HD5870权威评测

第五章/第三节 RV870核心控制引擎

    R870的图形架构可以拆分为以下几个模块，一个一个来看都有什么改进：

• Command Processor（指令处理器）
• Graphics Engine（图形装配引擎）
• Ultra-Threaded Dispatch Processor（超线程分配处理器）
• Stream Processing Units（流处理器）
• Texture Units（纹理单元）
• Cache & Buffer（缓存及缓冲区）
• Shader Export & Render Back-Ends（像素输出部分）
• Memory Control（显存控制器）
• Display Controllers（输出接口控制器）

● Command Processor（指令处理器）

    Command Processor负责从PCI-E总线发出或者接受指令流，让GPU在驱动程序给定的时间间隔中完成恒定数据流操作，此过程需要通过Parallel DMA Engine，调用系统内存或者是本地显存的相关资源。

● Graphics Engine（图形装配引擎）

    之前这个模块被称为Setup Engine，是GPU负责指令分配和安装的模块，主要负责给GPU内部各大模块将要执行的指令准备数据，我们将其称之为装配引擎。装配引擎之中有很多模块，包括Tessellator（镶嵌器）、Vertex Assembler（顶点装配器）、Geometry Assembler（几何装配器）、Rasterizer（光栅器）、Hierarchial-Z（多级Z缓冲模块）等。

    RV870相比RV770，最主要的变化就是拥有两个光栅器和多级Z缓冲模块，而此前的GPU都只有一个。这可不是因为RV870本身是“双核”的关系，因为顶点装配器和几何装备器都只有一个。

    装配过程：顶点数据装配完毕后，顶点三角形内插操作不再使用独立的硬件单元，而是交由流处理器处理，由DX11中新增的外壳着色器和域着色器替代，这两个着色器将辅助镶嵌器进行细分操作，生成新的顶点。

    接下来三角形顶点的2D坐标信息经过Rasterizer（光栅器）之后就得到了像素信息，也就是得到了屏幕上每个点的数据信息。进行这部分操作的时候也经过扫面转换生成了每个点的Z轴信息，这些信息将被传输到Z轴缓冲之中，以备后用。

    现在我们就可以理解为什么RV870要设计两个光栅器和多级Z缓冲模块了，因为DX11 Tessellator的关系，最终的模型将变得十分复杂，需要处理的指令数量很多，合理的分配任务并暂存数据很关键。RV870改进了连续存取缓存时的性能。

    Hierarchical Z是一项非常智能的技术，在GPU完成坐标转换之后，Hierarchical Z会不断对比各个顶点的Z轴位置，一旦Hierarchical Z发现这个顶点不需要显示，将会直接将其剔除避免后续无效渲染，它将有效控制由Tessellator所带来的性能损失。

    即便是在DX9或DX10应用中，双倍的Rasterizer和Hierarchical Z也能大幅提升GPU在高分辨率和多屏超高分辨率下的性能表现。

● Ultra-Threaded Dispatch Processor（超线程分配处理器）

    最后，所有的像素/顶点/几何/纹理/颜色等数据经过Interpolators（排序器）之后交给Shader进行处理，当然在此之前还有一项必备的工序，那就是数据的重新封装打包，以及指定相应的统一渲染单元运算，这部分任务由超线程分配处理器完成。