Amiya · 2021年11月04日

今天聊聊GPU

最近一年看到不少猎头推荐几家国内GPU公司的工作机会。我目前工作稳定,没有想换工作的想法,但是好奇心还是驱使我去做了一下调研。今天和大家讲讲GPU能做啥。

对于GPU大家第一次接触可能是在玩游戏的时候,一个比较明显的感觉是如果手机或者电脑的GPU配置比较差,玩游戏就会感觉画面很卡不流畅。这是为什么呢?

因为我们在玩游戏的时候需要不断的切换动作和地图,这就需要图形的重构和渲染。图形的重构和渲染要运用到大量的数学运算,如果用CPU这种单任务处理器来完成是非常慢的,为此GPU应运而生。GPU采用不同于CPU的架构,主要目的不是为了处理不同的任务而是为了快速实现大量重复的计算。

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我们看看GPU都有哪些功能?

和我们学画画一样,GPU首先能做的是画点,画线,线又包括直线和曲线。

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然后是画三角形,四边形,圆形等。

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通过上面的点线及面就可以绘制出丰富的几何图形。

除了这些GPU还干了什么,想想游戏里面经常会切换角度,所以GPU还能完成图像的拉伸,翻转,压缩,放大,缩小等。

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玩游戏的时候英雄会在不同的风景下走动,这就用到图形的混合,即将几张图片图层叠成一张图片。

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有人说色彩是世界的第四维,在游戏里面同样如此。GPU最强大的功能莫过于渲染,通过渲染将游戏里面的物体着色,让其看起来更加绚丽。图像的渲染技术有顶点着色,像素着色,以前这两者是分开处理,现在为了更高的渲染效率GPU将两者统一由流处理器进行处理。

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GPU将渲染步骤分成六步,分别为顶点着色器(Vertex Shader),形状装配(Shape Assembly),几何着色器(Geometry Shader),光栅化(Rasterization),片段着色器(Fragment Shader),测试与混合(Tests and Blending)。

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到这里一般的游戏就可以应付了,然而GPU巨头们为了追求更真实的效果,发展出光线追踪技术,这让图像的画质更加细腻真实,这大大提升了游戏中的视觉体验。

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GPU诞生的本来目的是为了游戏里面的图像重构和渲染,然而随着计算能力越来越强,加上AI时代的到来,让原本服务于游戏的GPU拓展出了很多应用,比如最近特别火的元世界(Metaverse),因此未来GPU发展空间还是非常宽阔的。下一篇文章将带领大家认识下GPU的分类和应用,以及GPU国内外发展状况,欢迎关注。

作者:IC bug 猎人
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/peLN9I4IDqydukvbjuvLPw

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