Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线

图形处理器简史

GPU发展简史

GPU英文全称Graphic Processing Unit,中文翻译为“图形处理器”,在现代计算机系统中的作用变得越来越重要。
20世纪六、七十年代,受硬件条件的限制,图形显示器只是计算机实现的角度来考虑图形用户界面的规范问题。此时还没有GPU的概念。
GPU概念在20世纪70年代末和80年代初被提出,使用单片集成电路(monolithic)作为图形芯片,此时的GPU被用于视频游戏和动画方面,它能够很快地进行几张图片的合成(仅限于此)。在20世纪80年代末到90年代初这段时间内,基于数字信号处理芯片(digital signal processor chip)的GPU被研发出来,与前代相比速度更快、功能更强,当然价格是非常的昂贵。在1991年,s3 Graphic公司研制出第一个单芯片2D加速器,到了1995年,主流的PC图形芯片厂商都在自己的芯片上增加了对2D加速器的支持。
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线

GPU的优越性

由于GPU具有高并行结构,所以GPU在处理图形数据和复杂算法方面拥有比CPU更高的效率。CPU大部分面积为控制器和寄存器,与之相比,GPU拥有更多的ALU(Arithmetic Logic Unit,逻辑运算单元)用于数据处理,这样的结构适合对密集型数据进行并行处理。
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线
Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线

GPU的更多应用

Shader学习笔记(三)--图形硬件简史和可编程管线

总结

  • 2003年开始正式进行可编程GPU阶段
  • GPU的并行处理能力强于CPU
  • 目前GPU无法代替CPU