GPU 编程与游戏中显卡的使用有何不同？

Question

进行 GPU 编程的一种方法是 OpenCL，它适用于并行化的数字运算操作。

现在想想您最喜欢的 3D PC 游戏。当屏幕渲染时，发生了什么？开发人员是手工制作了 OpenCL 内核（或类似的内核），还是在显卡中使用了预编程的功能？

抱歉，这听起来像是一个家庭作业问题，我想不出更好的方法来问它。

Answer 1

当您运行游戏时，您的 GPU 上可能会运行两个不同的系统：

• OpenGL 将图像渲染到您的屏幕（图形）
• OpenCL 执行通用计算任务（计算）

OpenGL 使用着色器进行编程。 OpenCL 是用内核编程的。

如果您想更详细地了解游戏如何在 GPU 上运行，我建议您阅读有关 OpenCL、OpenGL 和游戏引擎架构的信息。

Answer 2

好吧，所以，我将根据历史来回答这个问题。希望这可以很好地概述情况并让您决定如何继续。

图形管道

3D 图形具有几乎固定不变的计算流程。你从你的变换矩阵开始，你乘以你的顶点位置（可能会产生更多的动态），找出你的像素应该被着色，然后吐出结果。这是 3D 图形的（过于简单化的）要点。要更改其中的任何内容，您只需使用“着色器”稍微调整管道的一个方面，即具有定义输入和输出的小可编程元素，以便它们可以插入管道。

早期的 GPGPU

当 GPGPU 仍处于起步阶段时，人们获得 GPU 大规模并行能力的唯一方法是通过图形着色器。例如，有片段着色器，基本上会计算屏幕的每个像素应该是什么颜色（我在这里有点过于简单化了，但他们就是这样做的）。

因此，例如，您可以使用顶点着色器来处理有关屏幕的数据，然后通过利用颜色混合减少片段着色器中的一堆值（有效地将数学问题空间转换为...好吧，色彩空间）。

其要点是旧的 GPGPU 东西在 3D 图形的范围内工作，使用与 3D 图形管道的其余部分相同的“显卡中的预编程功能”。

阅读、写作和思考都很痛苦（或者至少，我发现它很痛苦以至于我被劝阻了）。

CUDA 和 OpenCL 以及 [所有其他不太流行的 GPGPU 解决方案]

然后一些人走过来说，“哇，这有点愚蠢 - 当我们想要进行更一般的计算时，我们被困在图形管道中！”

因此 GPGPU 摆脱了图形管道的限制，现在我们有了 OpenCL 和 CUDA 以及 Brook 和 HSA……嗯，你明白了。

tl;博士

GPGPU 内核和 3D 图形内核之间的区别在于，后者被困在带有（方便）约束的管道中，而前者的要求要宽松得多，管道由用户定义，结果不要必须附加到显示器上（尽管如果你是那样的受虐狂，它们可以是）。