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编程问答

TBR架构的一些理解

發(fā)布時(shí)間：2023/12/14 编程问答 32 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 TBR架构的一些理解 小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
  • 現(xiàn)在移動(dòng)側(cè)的GPU渲染架構(gòu)(Bifrost、valhall)是按照job的方式來進(jìn)行的，共有3類job：vs-job、tile-job、fs-job；它們都是在shader core中執(zhí)行的；tile-job主要負(fù)責(zé)把圖元加到Tile-list中（由于三角形眾多，所以這也是個(gè)大規(guī)模并行任務(wù)）；
  • G77采用的是valhall架構(gòu)：
    a. 一個(gè)shader-core可以執(zhí)行1024個(gè)threads (注：thread可以理解為streaming processor(sp): 最基本的處理單元)，但它們不是同時(shí)執(zhí)行的，而是將其分成64個(gè)warp, 每個(gè)warp有16個(gè)threads(16-wide warps)，shader-core同時(shí)只能執(zhí)行2個(gè)warp，如果某個(gè)warp在執(zhí)行時(shí)阻塞了，調(diào)度單元就會(huì)先去執(zhí)行其它warp，類似于CPU中線程調(diào)度的概念；
    b. 每個(gè)warp中的threads它們才是并發(fā)執(zhí)行的，所以每個(gè)shader-core真正能并發(fā)執(zhí)行的thread是32個(gè)，（一個(gè)job可能被拆分執(zhí)行，因?yàn)槊總€(gè)thread的寄存器數(shù)量有限32個(gè)，如果是過于復(fù)雜的vs可能要占用很多寄存器所以只能拆開執(zhí)行）；
  • 執(zhí)行時(shí)以4個(gè)cycles為基本單位，在這4個(gè)cycle里能同時(shí)執(zhí)行加、減、乘等運(yùn)算；
  • CPU和GPU真正傳輸?shù)氖羌拇嫫鞯呐渲眯盘?hào)（相互通知交互），數(shù)據(jù)部分如ibo/vbo/texture這些數(shù)據(jù)都是存在共享內(nèi)存(動(dòng)態(tài)內(nèi)存，如4+128的4)里，它有唯一的物理地址，CPU和GPU都通過虛擬地址來映射到它；它不需要做真正的數(shù)據(jù)傳輸；
  • 在VS結(jié)束后，會(huì)根據(jù)三角形的大小及在屏幕空間的位置，將屏幕空間分成三類大小不同的tile-bins，這是為了減少?gòu)腄DR中加載數(shù)據(jù)到GPU時(shí)讀寫帶寬開銷，渲染時(shí)以pass為單位進(jìn)行渲染，可以想象很多pass在渲染時(shí)某些tile根本沒有三角形需要繪制，這樣就不需要讀取相關(guān)的紋理數(shù)據(jù)啥的了；但注意最終渲染的時(shí)候的Tile大小是固定的為16x16的像素點(diǎn)，加入tile之前會(huì)做背面裁剪、視椎體裁剪等大顆粒的裁剪動(dòng)作；
  • 在執(zhí)行真正的FS之前，有一個(gè)Fragment Front-End階段，這里面除了Early-Z(以像素為單位)，還有個(gè)FPK流程(Forward pixel kill，采用FIFO隊(duì)列之后的數(shù)據(jù)按該隊(duì)列順序執(zhí)行FS)，它是對(duì)Early-Z的互補(bǔ)，假設(shè)圖元A和圖元B都覆蓋同一個(gè)Quad，當(dāng)A先于B提交，如果A的深度小于B則由early-z將B剔除，如果A的深度大于B則由FPK將A剔除；

    • 其它補(bǔ)充：(源自針對(duì)移動(dòng)端TBDR架構(gòu)GPU特性的渲染優(yōu)化，https://www.likecs.com/show-203322391.html)
    7. TBR架構(gòu)下什么時(shí)候真正對(duì)Tile進(jìn)行渲染？
    TBR一般的實(shí)現(xiàn)策略是對(duì)于cpu過來的commandbuffer，只對(duì)他們做vetex process，然后對(duì)vs產(chǎn)生的結(jié)果暫時(shí)保存(對(duì)當(dāng)前Tile渲染有關(guān)的三角形保存至Tiling list或者Framedata)，等待非得刷新整個(gè)FrameBuffer的時(shí)候，才真正的隨這批繪制做光柵化，做tile-based-rendering。什么是非得刷新整個(gè)FrameBuffer的時(shí)候？比如Swap Back and Front Buffer，glflush，glfinish，glreadpixels，glcopytexiamge，glbitframebuffer，queryingocclusion，unbind the framebuffer。

  • 不使用Framebuffer的時(shí)候clear或者discard
    glclear操作是可以把當(dāng)前的framedata清空的；比如你一直往一個(gè)Rendertexture上繪制，過了一會(huì)當(dāng)你不再使用這張rendertexture的時(shí)候（即unbind）也會(huì)觸發(fā)這些framedata的繪制，如果在你不再使用這張圖之前能夠調(diào)用一次clear，那么unbind的時(shí)候framedata就是清空的，可以減少很多不必要的繪制；因?yàn)槿绻籧lear，那么每個(gè)tile在初始化的時(shí)候都要從dram上的framebuffer把那一塊的內(nèi)容完整拷貝過來，而clear后這個(gè)初始化就變得非常簡(jiǎn)單了，

  • 不要在一幀里面頻繁的切換framebuffer
    須知每次切換都意味著一次全量的Tile Rending；

  • 避免大量的drawcall和頂點(diǎn)量
    若頂點(diǎn)數(shù)量太大，可能會(huì)導(dǎo)致framedata爆炸，framedata暫時(shí)被移到其它地方存儲(chǔ)，嚴(yán)重影響效率，一般百萬(wàn)以上的頂點(diǎn)量不管drawcall多少，無(wú)論shader多簡(jiǎn)單，大部分機(jī)器都肯定會(huì)觸發(fā)這個(gè)瓶頸。

  • Alpha Test 和 Alpha Blending區(qū)別
    Alpha Test就是在執(zhí)行FS的時(shí)候，需要從一個(gè)類似Alpha Texture上讀當(dāng)前像素做采樣對(duì)比，如果比較不過則直接discard，不會(huì)寫Depth；因此如果存在AlphaTest會(huì)導(dǎo)致FrameData失效（無(wú)法提前緩存準(zhǔn)確的z值），最終AlphaTest之前保存的FrameData無(wú)法進(jìn)行early-z，整個(gè)early-z失效；
    AlphaBlending不會(huì)修改深度值，所以不影響early-z，但是它會(huì)增加對(duì)FB的讀操作。

    • 總結(jié)

    以上是生活随笔為你收集整理的TBR架构的一些理解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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