賣場(chǎng)中，一位裝機(jī)技術(shù)員侃侃而談：“ NVIDIA最新的GTX275顯卡核心只有240個(gè)流處理器， ATI的HD4890顯卡核心卻有800個(gè)流處理器，你要最高性能的顯卡，當(dāng)然要選HD4890顯卡。”Tommy一臉迷惑，心下懷疑：“真的是這樣嗎？為什么有人說(shuō)GTX275比HD4890性能好呢？”
AMD-ATI顯卡（以下簡(jiǎn)稱A卡）和NVIDIA（以下簡(jiǎn)稱N卡）在流處理器數(shù)量上的巨大差異給Tommy造成的困惑相信許多讀者也有。其實(shí)，這個(gè)情況和不同廠商、相近行能的GPU的二級(jí)緩存數(shù)量存在差異情況類似，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“不同架構(gòu)的GPU，流處理器的作用不盡相同，不能直接比較數(shù)量。”深入的解釋請(qǐng)看下文說(shuō)明。
什么是流處理器
早在微軟推出的DirectX 7當(dāng)中就曾經(jīng)提出過(guò)一個(gè)概念——T&L（中文名稱是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和光源），它可以看做是流處理器的鼻祖，隨著顯卡核心芯片技術(shù)的發(fā)展，在DirectX 8中。由微軟首次提出了Shader的概念。并且將Shader分為Vertex Shader（頂點(diǎn)著色器，又稱VS單元）和Pixel Shader（像素著色器，又稱PS單元）。
一副游戲畫面是怎么顯示的呢？其中，3D物體的幾何形狀、光亮和陰影的控制是由Vetex Shader來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而Pixel Shader是對(duì)象素資料進(jìn)行操作運(yùn)算的指令程序。其中包括了像素的色彩、深度坐標(biāo)等資料，在GeForce 8之前，Pixel Shader和 Vetex Shader這兩個(gè)參數(shù)非常重要，這兩個(gè)部分的多少完全決定了顯卡的性能表現(xiàn)，N卡和A卡雙方都為了提升Pixel Shader和Vetex Shader的數(shù)量而想盡一切辦法。
但是，在DirectX 10這一代顯卡中，業(yè)界提出了一個(gè)新的概念——統(tǒng)一渲染架構(gòu)，就是把原有的VS單元和PS單元統(tǒng)一起來(lái)，統(tǒng)稱為Shader運(yùn)算單元。這也就是我們所說(shuō)的流處理器(Stream Processor)。因此，上述任務(wù)就由流處理器統(tǒng)一執(zhí)行了，既然流處理器是來(lái)自于VS單元和PS單元的統(tǒng)一渲染架構(gòu)。那么，流處理器的作用于VS單元+PS單元的合作用就是基本相同的。只是添加了全新的處理單元——Geometry Shader(幾何渲染器，又稱GS單元)。
在DirectX 9時(shí)代末期，ATI意識(shí)到像素渣染的重要性，就通過(guò)1：3的架構(gòu)提高了像素著色器的數(shù)量．到了DirectX 10時(shí)代，ATI還是通過(guò)這種方式來(lái)提高重要的像素渲染性能。從RV770的核心架構(gòu)圖中可以看出，現(xiàn)在在ATI的GPU中，流處理器(Scteam Processing)和流處理單元（Stream Processing Units）的比例就是1：5，也就是說(shuō)ATI的每個(gè)“Stream Processing”都包含有5個(gè)“Stream Processing Units”。RV770的流處理器組群擴(kuò)充至10組，因此數(shù)量也有了25倍的增長(zhǎng)。達(dá)到160個(gè)(160x5=800個(gè)流處理單元)．所以A卡所稱的“流處理器”實(shí)際上一般是指流處理單元。
NVIDIA方面，GeForce GTX200核心架構(gòu)分為四個(gè)層。最上面一層包括幾何著色器(Geometry Shader)、頂點(diǎn)著色器（Vetex Shader）和像素著色器（Pixel Shader）．中間一層包括了10組TPCs(計(jì)算處理器群集)。每組TPC里面又包含了3組SMs（流處理器組) ，每組SM里面就包含了8個(gè)流處理器單元或計(jì)算單元，這樣一來(lái)，GeForce GTX 200顯卡就一共包含了240個(gè)流處理器單元或計(jì)算單元．
兩種架構(gòu) 優(yōu)劣各異
在進(jìn)入統(tǒng)一渲染架構(gòu)時(shí)代后，提高Shade運(yùn)行頻率與效率是NVIDIA主導(dǎo)的設(shè)計(jì)思路，而AMD則維持龐大的流處理器數(shù)量。兩種思路各有優(yōu)劣。
1、N的優(yōu)勢(shì)和A的劣勢(shì)
N卡的GPU中每個(gè)流處理器都具有完整酌ALU功能，在發(fā)出一條操作指令時(shí)每個(gè)流處理器都能充分工作．而A卡的GPU中每個(gè)流處理器的5個(gè)流處理單元都是固定的，不能拆開重組，如果在處理純4D指令的時(shí)候，每個(gè)流處理器只能處理一條4D指令，有一個(gè)流處理器單元閑置，但卻無(wú)法加人其他組合來(lái)共同工作．
簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)指令任務(wù)派發(fā)下來(lái)的時(shí)侯，N卡的GPU是需要1個(gè)'人獨(dú)立工作即可完成。而A卡的GPU則需要5個(gè)“人”。結(jié)組工作才能完成ATI的人數(shù)雖然多，但這5個(gè)“人”中有可能會(huì)有4個(gè)“人”閑置，因?yàn)檫@4個(gè)“人”不具有獨(dú)立完整的ALU功能，不能執(zhí)行函數(shù)運(yùn)算，浮點(diǎn)運(yùn)算和Multipy運(yùn)算。
2、N的劣勢(shì)和A的優(yōu)勢(shì)
ATI的設(shè)計(jì)也有其顯著的特點(diǎn)——浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)大．也就是說(shuō)如果單純比拼顯示核心在浮點(diǎn)運(yùn)算上的能力的話，可能ATI則要強(qiáng)一些，在目前GPGPU項(xiàng)月應(yīng)用比較多的科學(xué)計(jì)算方面，理論上能適應(yīng)GPU和CPU融臺(tái)的趨勢(shì)。
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