GPU

GPU主要是进行计算机图形这种大运算量的图形处理器，包括顶点设置、光影、像素操作。
对CPU发出的数据和指令，进行着色，材质填充，渲染。

在没有GPU的系统中，3D游戏中物体移动时的坐标转换与光源处理，这些工作都是CPU配合特定软件进行的。

GPU的特点：
1. 类似于CPU，都是用来计算,而CPU一般擅长于串行处理。
2. GPU的cache命中率不高，通过多线程技术来提高处理速度。
3. GPU中无论是顶点数据还是像素数据都是互不相关的，因此可以并行独立的计算。
4. 顶点着色器流水线使用MIMD方式控制 （比较有效率的执行分支程序）
5. 像素着色器流水线使用SIMD结构 （运行条件语句造成很低的资源利用率，但优点是需要硬件少）

同CPU比较的优点，可以支持并行处理,超长流水线，SIMD，MIMD指令，浮点计算能力。

GPU一般包括：2D engine， 3D engine， Video Processing Engine， FSAA Engine， 显存管理单元。

GPU的图形（处理）流水线完成以下工作：
1. 顶点处理； 根据图形的顶点数据确定3D图形的形状及位置关系，建立3D图形的骨架。由（Vertex Shader硬件），顶点着色器完成。
2. 光栅化计算： 把一个矢量图形转换为一系列像素点的过程称为光栅化。
3. 纹理贴图：完成多边形表面的贴图。 Texture mapping unit实现。
4. 像素处理: 对像素的计算和处理，确定每个像素的最终属性。 Pixel Shader 像素着色器完成。
5. 由ROP（光栅化引擎）最终完成像素输出，1帧渲染完毕后，被送到显存帧缓冲区。

两种控制结构：
SIMD：在单指令多数据流的结构中，单一控制部件向每条流水线分派指令，同样的指令被所有处理部件同时执行。
MIMD：每条流水线都能够独立于其他流水线执行不同的程序。